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    公司动态

    炼铁高炉铁前耐材及结构的发展

    更新时间:2017-12-14 15:23:55   来源:
       摘 要:本文分别介绍大型高炉、中小型高炉的新型浇注料组成、性能及发展 ,对主铁沟及撇渣器结构进行改造 ,加大了主铁沟一次通铁量 ,延长了主铁沟一次使用时间 ,提高炉前工作效率 ,降低炉前工人的劳动强度。碳化硼
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        随着钢铁新技术的发展 ,钢铁工业的耐火材 料技术也有了划时代的转变和发展 ,国内外的钢铁厂纷纷利用当前契机 ,大力发展炼铁技术 ,不断提高了高炉的有效容积 ,诸多的冶炼技术进步均提高了出铁系统的负荷 ,增大了主铁沟耐火材 料的侵蚀破坏程度 ,相关的耐材费用大幅提高。国内各钢铁厂随着炼铁工艺的不断革新 ,冶炼强度的不断提高 ,对主铁沟及渣铁沟通铁量不断提出了更高要求。
        1、大中小型高炉主铁沟的生产现状及新型浇注料组成及性能
        1.1 国内中小高炉主铁沟耐火材 料的生产现状
        一般大型高炉都有2个以上  铁口及主铁沟 ,因 此当其中一条铁沟必须重新造衬或修补时 ,只要堵住该条铁沟的铁口后 ,就可以对该条铁沟进行浇注、养护硬化、烘烤干燥等。与此同时 ,其他铁口出铁正常 ,不影响高炉正常生产。容积为1000以下的中小高炉一般设计为单个出铁口 ,因 此不可能保证普通浇注料所需的浇筑、养护、烘烤时间。所以 ,目前单出铁口的中、小型高炉铁沟一般还是采用沥青或树脂结合Al2O3-SiC-C质免烘烤捣打料捣打铁沟内衬。
        由于采用树脂或焦油结合 ,捣打料捣打施工后不必烘烤或略加短时间烘烤即可直接过铁水 ,可以满足中小高炉的生产工艺要求。但是捣打的沟衬耐火材 料一般只是沟底表面一层相对密实 ,而表面以下及沟帮部位都很疏松 ,不耐冲刷 ,因 此捣打料存在使用寿命太短的问题 ,一般只有1~7天 ,最短的甚至一班一修。所以捣打料捣制的单铁口高炉炉前主铁沟维护工人的劳动强度太大 ,且高热的环境又造成很多不安全因 素 ,还有沥青与树脂的烟尘有毒有害问题。如采用低水泥结合Al2O3-SiC-C质浇注料 ,便于机械化施工 ,时间缩短 ,效率提高。
        1.2 国内大型高炉主铁沟耐火材 料的生产现状
        现代高炉朝着大型化、高效化和长寿化方向发展。高炉出铁沟浇注料也由过去比较单一品种向自流浇注料、快干浇注料、捣打料及免烘烤捣打料的方向转变。国内大型高炉主铁沟多采用快干浇注料 ,虽然效果不错 ,但耐火材 料消耗与国外钢铁厂相比仍较高 ,成本增加 ,工人的劳动强度较大。而自流浇注料是一种无须震动 ,可自流成型、找平的新型耐火材 料。
        1.3 新型浇注料自流浇注料的组成及性能
        自流浇注料作为主铁沟使用的新型耐火材 料 ,由刚玉、碳化硅、硅微粉、氧化铝微粉、碳素材 料组成其基本成分 ,加入辅助的结合剂、硬化剂及性能调节剂 ,浇注成型。除满足自流条件外还满足高温强度好、耐冲刷、耐侵蚀、抗氧化、短时间内快速硬化、体积稳定性好、不粘渣铁。
        从实际施工、使用效果看 ,浇注料具有良好的施工性能 ,能快速烘烤而极少或不产生裂纹;热震稳定性优良;高温强度高 ,具有优良的高温耐磨性与抗氧化性;不粘渣铁 ,易于解体。从性能看 ,温度升高 ,抗压强度没有下降 ,但是烧结后增加幅度不大 ,这说明在加入了复合的结合剂后 ,材 料的结合并不完全靠水泥的凝固结合。
        对于微粉的加入量 ,浇注料也有一个最佳指标。微粉含量过低 ,强度与密度都不高 ,超过一定值后 ,微分含量增加 ,强度下降 ,体积密度增加。
        2、中小高炉主铁沟结构形式的改造
        大高炉铁沟之所以通铁量高 ,使用寿命长 ,不仅是因 为使用了高档次的自流浇注料 ,而且还因 为应用了贮铁式结构。而传统的单铁口的高炉主铁沟为非贮铁式(旱沟) ,撇渣器翻铁口沟底标高几乎接近于撇渣器进铁口处沟底标高 ,在不出铁时主铁沟只有撇渣器内残存一部分铁水 ,包括主铁沟冲击区在内都暴露在空气中。因 此非贮铁式主铁沟耐火材 料会出现因 温度的反复急冷急热出现的收缩开裂及落铁点的耐材冲击损坏。这就要求中小高炉对主铁沟结构进行改造:
       (1)改造后的主铁沟内一直有较多铁水存留 ,出铁时的铁水将不直接冲击耐火材 料 ,而是落到了存留的铁水上   ,这对主铁沟内落铁点的耐火材 料是极好的缓冲 ,有利于延长主铁沟耐火材 料寿命;
       (2)改造后的主铁沟内由于存留大量铁水 ,使铁沟内的温度相对于恒定 ,耐火材 料受急冷急热影响相对较小 ,有利于延长主铁沟耐火材 料寿命;
       (3)由于采用浇注法施工造衬 ,所注的沟衬从表面到内部都很致密 ,不存在捣打料那样只有表面密实而内部疏松的问题 ,因 此主铁沟寿命可大幅延长;
       (4)由于自流浇注料使用了快烘防爆技术 ,使原来仅仅能够在大高炉上  使用的耐火材 料应用到了中小型高炉。
        3、主铁沟维护——热喷补技术
        热喷补技术是主铁沟维护的重要措施 ,它对主铁沟局部侵蚀较厉害的部位及时进行修补 ,延长了主沟的使用寿命 ,降低了工作的劳动强度和主沟耐火材 料的消耗 ,无需人工进行烘烤。主沟损坏较快的部位是氧化脱碳区和渣蚀区及撇渣器的过眼部位 ,渣线以下部位侵蚀较轻 ,不易拆除。如果整体拆除 ,增加了工作的劳动强度和耐火材 料的浪费。
        热喷补施工是利用压缩空气作为喷补耐火材 料的载体 ,将耐材和水在喷枪内混合后喷射到施工部位。根据渣系性能 ,喷补料属于高铝质喷补料 ,假如特殊的粘结剂、添加剂 ,具有很好的粘结强度及很强的抗冲刷、抗侵蚀性能。喷补时主铁沟处于高温的状态时(呈红色 ,温度大约在800℃以上  ) ,喷补状态最佳。出铁后及时放净撇渣器和主铁沟内的积铁 ,迅速清净残渣残铁 ,然后进行喷补。
        随着科技发展 ,主铁沟浇注及检修更换设备逐步更新 ,针对浇注料的液压拆沟机、快速搅拌机、运料小车、热风干燥机等新设备的使用 ,极大促进了浇注料的推广和发展。对于新型浇注料要满足出铁沟长寿、安全环保。主沟长寿化后 ,炉前工人的劳动强度大幅度降低、环境条件大幅度改善、吨铁产量的耐材消耗大幅降低 ,既节约资源、又减少废渣排放。