顶燃式热风炉用耐火材料配置.pdf

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1、第22卷增刊矿冶Vo1．22，Suppl2013年11月MINING＆METALLURGYNovember2013文章编号：1005—7854(2013lS0-0034—04顶燃式热风炉用耐火材料配置陈舟梁振宇张建梁(1．中冶京诚工程技术有限公司，北京100176；2．邯郸钢铁集团有限责任公司，河北邯郸056015)摘要：介绍热风炉用耐火材料的发展及目前顶燃式热风炉普遍的耐火材料配置形式，从设计角度优化配置高风温顶燃式热风炉耐火材料，降低投资，充分发挥顶燃式热风炉的加热能力和投资效益。关键词：顶燃式热风炉；耐材配置；高风温中图分类号：TF578；TF065．1文献标志码：Adoi：

2、10．3969／j．issn．1005-7854．2013．z1．009随着现代高炉生产中对热风炉高风温的迫切需大多采用低蠕变高铝砖或红柱石砖作为工作衬，以求，高风温及长寿命也随之成为现代热风炉发展的提高其高温蠕变性能和抗热震性能。必然趋势。热风炉的工作条件复杂，再加上周期性然而热风管道烧红，漏风甚至崩裂仍然是我国送风和燃烧时温度的剧烈变化，因此热风炉耐火材一些热风炉进一步提高风温的障碍，而管道的发红料经受着高温、交变的热负荷以及机械负荷的多重现象往往集中在三岔口区域。造成这些问题的主要作用，这对耐火材料的荷重软化点、耐热冲击性、气原因之一是热风管道结构设计不合理¨。另外一孔率、热

3、容量等提出了更高的要求。为保证高风温个方面是由于三岔口区域受送风时盲板力的作用和热风炉的稳定工作和使用寿命，需要对热风炉的结换炉时拉紧装置的反向作用，造成管道及砌体做往构合理性、耐火材料的质量以及合理化配置做深入复运动，对此处组合砖造成破坏性影响。因此要想地研究。解决管道三岔口发红现象除了改进管道受力的结构问题外，还需对三岔口处组合砖做更深层次研究。1热风炉用耐火材料的发展2O世纪60年代以前，热风炉的送风温度为900此区域th3-q~J砖喷涂料℃左右，主要使用黏土砖。20世纪60年代早期，热风炉平均送风温度达到1000℃，开始使用高铝砖。20世纪60年代后期，热风炉送风温度上升到

4、1100℃，开始使用特种高铝砖。20世纪70年代，热风炉送风温度进一步上升到1200cI=，高铝砖的特性已经不能满足使用需求，发生了格子砖下沉、变形，墙砖开裂、下沉的现象，于是对耐火材料制品提出了高温蠕变的需求。具有优异高温稳定性能的硅砖开始用于拱顶和上部高温区的蓄热室等高温区的部位。图1热风管道三岔口浇注示意2顶燃式热风炉用耐火材料的配置目前，组合砖通常由设计单位给出整体结构设2．1热风管道系统计方案，耐火材料生产厂家根据外形尺寸分解成异随着送风温度的不断提高，对于在高压、高温且型单砖，然后根据这些异型单砖砖型制作出母砖，由存在温度交变的条件下工作的耐火砖的要求提出高母砖经切、磨

5、加工成具体型号的单砖再组合。与用温蠕变、热震稳定性的要求。因此目前热风炉管道标准砖现场加工砌筑三岔口相比，组合砖的出现使三岔口的稳定性大大提高，但是热风管道三岔口部作者简介：陈舟，高级工程师，主要从事钢铁冶金行业高炉热风炉用耐火材料等方面的研究。位的恶劣工作条件对于组合砖的材质、分块以及砌陈舟等：顶燃式热风炉用耐火材料配置筑施工的要求仍然非常苛刻。随着浇注料技术的进步与成熟，材质或材料性能方面也能满足现代热风炉工艺环境的要求。采用浇注施工的复杂接口部位，可望取消复杂的组合砖生产与砌筑磨砖工艺，施◆Ir：工也将变得简单易行，而且结构整体性好，无接缝。济钢4号大高炉热风管道系统设计中采

6、用了对口三岔口均用陶瓷耐磨浇注料的方法(见图1)，由于三岔口区域没有采用隔热层，工作介质与管壳之间直接由耐磨浇注料加喷涂料组成，因此投产时管道>／＼，L_舭三岔口区域温度比管道其他部位温度高IO0~C左><右。投产两年来热风主支管三岔口区域温度一直很稳定，维持在200oC左右，倒流休风与热风主管三岔口区域温度维持在170oC左右，联络管与主管三岔>／＼口温度维持在130oC左右。与采用组合砖的管道系统相比，投产初期温度稍微高一些，但是投产一段时lIllln间之后比组合砖有更加稳定的表现。另外，组合砖与浇注料共同配合使用也不失为一种可行性方案。图3热风炉示意在送风弯管与围管相交部位，

7、采用耐磨浇注料下部低温区域温度不高于900℃，主要承受上捣制代替组合砖砌筑的已经越来越多，捣制方式既部砌体的重力荷载及送风初期的强对流热交换过能提高接口的整体稳定性，又能降低施工难度，加快程，因此选用抗热震性能好、价格便宜的黏土砖即可施工进度。图2为湖北大冶特钢和天津钢铁设计方满足使用要求。案采用的耐磨浇注料结构。在蓄热室中部区域温度往往在800～1100℃波动，此区域为高温区域与低温区域的过渡区，耐材制品既要承受上部硅砖的重力荷载，送风与燃烧转化过程中的温度波动，还