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高炉的风口、出铁沟和出铁口用耐火材料的设计

编辑:耐火浇注料   时间:2020-01-10    浏览:   
高炉的风口、出铁沟和出铁口用耐火材料的设计也至关重要。

高炉风口主要承受很大的高温热风(高达2000℃)的高速冲刷,渣铁及炽热物料的撞击、冲刷以及很大的热应力。 此外,喷吹煤粉时,风口还受高速煤粉的磨损;高炉出现崩料时,还受块状炉料的打击。因此,风口耐火材料经常发生 损毁和漏气。高炉风口过去采用黏土砖硅线石砖,目前则多采用抗碱性能优异、强度较高的氮化硅结合或自结合的 碳化硅质耐火砖。我国宝钢新1号高炉风口耐火材料使用具有抗剥落和抗碱能力强的氮化硅结合碳化硅砖,并取得了 满意的使用效果。


 
大型高炉的每个出铁沟的日通铁量约达3000t,故一般要求出铁沟耐火材料具有良好的耐侵蚀和冲刷性能及抗热 震稳定性。20世纪50年代,出铁沟耐火材料一般是以黏土、碳化砖、石墨或焦炭粉以及沥青等为原料,经捣打制成。 20世纪60年代,开发出出铁沟用Al2O3-SiC-C质耐火材料,其具有优异的抗剥落和耐侵蚀性,显著提高了出铁沟的使 用寿命。20世纪80年代以来,大型高炉的出铁沟多采用浇注方式成型,使用的原料主要为电熔刚玉、碳化硅、少量的 金属硅粉、铝粉及适量的促凝剂等。武钢开发的主沟和铁沟用耐火浇注料的性能分别见表1和表2。

表1武钢开发的主沟浇注料的性能


表2武钢开发的铁沟浇注料和捣打料的性能

 
大型高炉主沟采用的材料主要为纯铝酸钙水泥结合浇注料,为了自流,增加细粉与水的用量,多用在2~3个铁口 的高炉;加入快干剂与促凝剂后制得的浇注料称为快干浇注料,多用在单铁口的高炉或生产安排比较紧张的高炉。武钢开发的溶胶结合浇注料为自洁净结合的浇注料,不采用水泥结合,随温度增加,其耐压强度提高,且抗氧化性好,自 流型浇注料在武钢1513m3高炉的一次通铁量超过15万吨;快干型的浇注料成型后1h即可脱模,快速烘烤2~3h后可投 入使用,某2200m3高炉主沟使用,经过1~2次局部修补后通铁量超过20万吨。

铁沟耐火材料在平时不储存铁水,不会长时间被高温铁水和渣浸泡,故其渗透冲刷的破坏不如主沟严重。但铁沟 在高温下不连续使用,故要求铁沟耐火材料应具有良好的抗热震性。大型高炉的铁沟多使用低水泥结合的浇注料及免 烘烤捣打料。武钢开发的快速烘烤无公害捣打料,不使用有机结合剂,含水量低,可快速烘烤,获得了满意的使用效 果。

出铁口要承受铁水、炉渣的侵蚀与冲刷及出铁产生的热冲击,故出铁口耐火材料的损毁较为严重。以前常使用黏 土砖和高铝砖。目前,正在积极研发高性能的Al2O3-SiC-C质材料。用于堵塞出铁口的泥料称为炮泥,一般要求其具 有如下特点:良好的可塑性、黏结性及烧结性;在使用过程中不产生裂纹和收缩;强度高;耐侵蚀性好;烧结后炮泥易于打 开。炮泥一般使用黏土熟料、高铝熟料、莫来石、碳化硅、炭粒和黏土原料。大型高炉则使用电熔刚玉、碳化硅、绢 云母、黏土等作为原料,用水或树脂进行混炼,制成有水炮泥或无水炮泥。武钢开发的高强度环保型炮泥的性能见表 3。


表3武钢开发的高强度环保炮泥的性能
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