大型高炉出铁沟用耐火材料的研究与应用.pdf

《大型高炉出铁沟用耐火材料的研究与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大型高炉出铁沟用耐火材料的研究与应用徐国涛’)张洪雷’)孙平安‘)李安平’)李怀远’)1)武汉钢铁公司技术中心摘要对大型高炉出铁沟用浇注料、捣打料、喷补料的性能进行了研究分析了材料的性能、施工工艺与使用寿命的关系，认为适当的维护对于降低成本、提高寿命是有益的铁厂需要合理的考虑使用寿命与材料的价格因素。关健词高炉出铁沟耐火材料1前言高炉大型化后，出铁沟的使用条件也发生了变化，铁水对沟壁的冲刷、磨损加剧，提高一代沟龄，降低成本，减轻炉后工人的工作压力，是炉后工作的主要目标。对于主沟、不同的部位，侵蚀条件不同，在材料的选择上应该有所分别，以到达综合平衡的经济寿命;而对于铁

2、沟，应该致力于提高材料的抗渗透性能。而就施工工艺与维护过程看，一些操作方法也与材料的使用寿命密切相关。本文就大型高炉炉后耐火材料的性能、施工维护工艺进行一些分析和探讨。出铁沟耐火材料的组成与性能主沟耐火材料大型高沪主沟采用的材料主要为水泥结合浇注料，以纯铝酸钙水泥作为结合剂;为了自流，增加细粉与水的用量。多用在2-3个铁口的高炉;加人快干剂与促凝剂的浇注料，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。武钢自己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，温度增加，抗压强度提高，不存在中温区强度损失，抗氧化性能好，自流型浇注料在武钢1513耐

3、高炉的一次通铁量超过15万吨;而快干型的浇注料成型后1小时即可脱模，快速烘烤2-3小时即可投人使用，在某2200M，高炉主沟使用，经过1-2次局部修补后通铁量超过20万吨。主沟用不同浇注料的性能如表1a对于主沟，其结构与侵蚀状态示意图如图1，铁水在主沟内的落点以后的3-5m范围，是侵蚀最严重的部位;此部分铁水冲击力大，流动速度快，有回旋的现象，故对沟壁浇注料的侵蚀最大。在渣铁的界面、底部拐角处，也侵蚀较严重，另外在撇渣器的部位，侵蚀也较严重。因此，在设计主沟浇注料时，必须针对不同部位使用不同的材料、采用不同的施工方法，对结构设计也进行一些改进，以达到均衡使用材料，达

4、到最佳的性能价格比。1as从表1可以看出:溶胶结合的快干浇注料、自流浇注料的氧化层的厚度很小，其高温抗折强度较高因此在使用过程中，碳素没有氧化，对渣、铁的渗透的抵抗力强，因此抗侵蚀性能好。表1研制的主沟低水泥浇注料与溶胶结合浇注料的性能低水泥溶胶结合溶胶结合项目刚玉浇注料快干浇注料自流浇注料体积密度/显气孔率2.89/11.432.90/14.582.88/13.52(g/cm'/%,11090x24h)~~.一一~.----一~~~一~一一一---.一一一.一~-..-一-~一一一--~-.-一~体积密度/显气孔率2.81/22.602.85/19.012.84/

5、18.53(glcm3/%,1500`0x3h)耐压强度82.5022.9120.51(MPa、I10`Cx24h)耐压强度43.70542243.75(MPa，1450`0x3h)高温抗折强度(MPa，140090x2h，埋碳)抗氧化性氧化层厚度试样表面1450度1450度下试样40mm厚度仅1450度下试样40mm厚度仅(mm)下碳素全部氧化表面1-3mm厚碳素氧化层表面约1-2mm厚碳素氧化层.芍︸.引、、才和侧!一!命川︸狱月卜吮唁川洲止二三二=“杖—沈个以f，，~，一，，产，守一J万二二工二皿皿二三泣~‘从‘一溯到.尸-~一州山-，‘一口狱中“、_、一‘一

6、图1高炉主沟的结构与侵烛状态示意图(a俯视图b截面图)2.2铁沟耐火材料铁沟的耐火材料与主沟的使用条件不同，它在平时不储存铁水，没有长时间的高温铁水及渣的浸泡，因此渗透冲刷的破坏低于主沟;但铁沟属于高温下不连续使用，因此，热破坏较强，要求材料的抗热震性能好，对于铁水来看，渗透破坏较大，要求材料致密、抗氧化性能好。大型高炉的铁沟多使用低水泥结合的浇注料，部分一千立方米左右的高炉，也有使用免烘烤捣打料。铁沟使用的耐火材料性能如表2免烘烤捣打料有其独特的性能不用烘烤就可投人使用;但因为使用了液态树脂，有一定的挥发份存在，对环境影响不好。最近我们开发的快速烘烤无公害捣打料，

7、不使用有机结合剂，含水量低，可快速烘烤，具有良好的使用性能。表2研制的铁沟浇注料与捣打料的性能快速烘烤项目铁沟浇注料免烘烤捣打料无公害捣打料体积密度/显气孔率2.92/13.122.90/14.582.88/19.13(g/cm'/%,1100x24h)体积密度/显气孔率1.91/17.002.85/19.012.89/17.01(g/cm'/%,150090x3h)耐压强度64.6922.8111RR(MPa，110Cx24h)耐压强度59.3854.2241.56(Mpg，145090x3h)2.3修补用喷补料修补用的喷补料主要采用棕刚玉为骨料，外加裹3研制