炼铁系统用耐火材料技术最新进展

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1、炼铁系统用耐火材料技术最新进展·1·炼铁系统用耐火材料技术最新进展章荣会徐吉龙刘贯重于运祥（北京联合荣大工程材料有限责任公司，北京101400）摘要本文介绍了联合荣大为炼铁系统开发的几个最新耐火材料技术：（1）一种预挂渣皮的新型水冷壁。（2）高炉内衬遥控喷注造衬。（3）单铁口高炉储铁试铁沟及其喷注维修。（4）铁口修补用纳米SiO2结合浇注料。（5）炉缸整体泵送浇注维修技术。关键词高炉耐火材料金属陶瓷冷却壁喷注铁沟铁口纳米结合TheTechnicalProgressofRefractoryforIronMakingSystemZhangRonghuiXuJilongLi

2、uGuanzhongYuYunxiang(BeijingAlliedRongdaEngineeringMaterialCo.,Ltd.,Beijing,101400)AbstractSeveralnewlydevelopedtechnologiesofrefractoryforironmakingareintroduced.（1）Anewtypeofcoolingstavepre-coveredwithcermet.（2）AnefficientShotcreteforliningandreliningofblastfurnace.（3）Atypeofironstore

3、troughforblastfurnaceswithsingletapholeanditsmaintenancewithshotcretemethod.（4）AnanometerSiO2bondedcastableforrepairingirontaphole.（5）Amethodofrecoverymaintenanceforblastfurnacehearthbypumpcastandshotcrete.Keywordsblastfurnace,refractory,cermet,coolingstave,shotcrete,trough,taphole,nano

4、bonded1一种预挂渣皮的新型水冷壁新高炉必须砌筑耐火砖或浇注料来保护冷却壁。耐火材料内衬也同时起到隔热保温对作用，减少能量损失。但高炉经过一两年使用后，耐火内衬一定会被侵蚀或磨损掉，只剩下裸露的冷却壁直接与高温炉渣接触，造成焦炭消耗增加，冷却壁也存在安全隐患。实际上，没了耐火材料后，炉渣会冷却黏附到冷却壁上，并充当隔热和保护层。但由于渣与金属的热膨胀系数差异极大，渣层会经常脱落，无法期望渣层作为稳定的保护和隔热层。为解决上述问题，联合荣大研发了一种钢纤维含量很高的金属陶瓷材料作为冷却壁的内衬，固定在冷却壁的燕尾槽上，作为一种永久层起到保护和隔热作用。1.1荣大金属

5、陶瓷内衬特性荣大金属陶瓷RCL含有大约40%重量分数的耐热钢纤维（体积分数可达20%）。这和一般的纤维含量大约3%以内的钢纤维增强浇注料完全不同。图1显示了RCL折断和压碎以后的形貌。可以明显的看出，传统材料表现为脆断，而RCL则表现出类似于金属材料的极高的韧性。其抗压强度达到150MPa，抗折强度则高达75MPa。如此高的折压比才是RCL韧性的关键。由于含有高配比的钢纤维，RCL同时具有极高的导章荣会,男,博士,高级工程师,从事材料研发,perry@rongda.com.cn·2·第九届中国钢铁年会论文集热系数。图1RCL折断和压碎后的形貌1.2应用展望冷却壁耐火材

6、料的破坏主要是在燕尾槽部位的脆性断裂。采用RCL可望根本解决此问题。由于RCL导热系数极高，这保证了冷却壁燕尾槽部位的耐火材料所处温度与冷却壁一样低温，从而保证耐火材料保持高抗折特性。这意味着RCL在使用期间将不会从燕尾槽处断裂，并长期保持存在与冷却壁表面。也许内衬表面会因为熔渣侵蚀或磨损，但温度梯度将使得侵蚀磨损和熔渣凝固黏附达到一个平衡。这就保证了冷却壁始终有一层保护材料，实现保温隔热和降低焦炭消耗。2高炉内衬遥控湿法喷注技术经多炼持续努力，联合荣大自主开发和制造出高炉内衬遥控湿法喷注成套设备。并研发出一系列配套喷注材料。表1给出了喷注材料的相关技术指标。可以看出

7、喷注料密度与强度基本接近浇注料。表1高炉内衬喷注料技术指标应用部位炉身中上部至炉喉钢砖炉身中下部、炉腰及炉腹项目规范值典型值规范值典型值Al2O3/%≥6068.7≥6572.3CaO/%≤32.35≥9.510.1临界粒度/mm8888110℃×24h≥40105.4≥5568.7800℃×3h≥45115.7耐压/MPa1000℃×3h≥5063.31200℃×3h≥45132.71450℃×3h≥6076.4−3体积密度/g·cm110℃×24h≥2.452.52≥2.782.8433至2011年底，联合荣大已经在国内外成功完成45座高炉内衬喷