中国高炉炮泥的发展现状和问题-通达耐火技术股份有限公司.PDF

中国高炉炮泥的发展现状和问题 高长贺 北京通达耐火技术股份有限公司 1 前言 2007 年，中国钢铁产量已经超过 5 亿吨，约占世界总量的三分之一。据统 计，截止 2007 年底，我国高炉数量已经达到 1300 多座，并仍以每年 60～70 座 3 的速度增加，大型高炉所占比例逐年增加，目前容积超过 1000m 高炉全国约有 140 座以上。 高炉向大型化、自动化，现代化方向发展，同时高风压、高顶压、高冶强、 大风量、富氧大喷吹等新工艺不断被应用，随着高炉设备和冶炼工艺的提高，高 炉的利用系数得到提高，日出铁次数增多，出铁时间增长，出铁量增大，这就对 堵铁口用的炮泥提出更高的质量要求。总体讲，高炉不出铁渣时，炮泥填充在铁 口内，使铁口维持足够的深度；高炉出铁时，炮泥中心钻出孔道，铁渣熔液通过 孔道排出，这要求炮泥在长时间出铁过程中，维持孔径稳定，出铁速度均匀，并 最终出净炉内的铁渣熔液。每天高炉的出铁口都要反复多次被打开和充填，炽热 的铁水和熔渣对不断侵蚀和冲刷炮泥，使炮泥损毁，如果炮泥质量差，使用时就 会产生一系列问题，如潮铁口、断铁口、浅铁口等，降低铁口合格率，影响正常 生产，甚至造成人身安全事故。因此，要求炮泥应有如下性能： 1)可塑性和粘结性要好，容易挤进并填满空隙和裂纹； 2)气孔率适宜，便于干燥时排出水分； 3)高温体积收缩小，以免产生裂纹； 4)烧结性能好，强度高，耐冲刷和耐侵蚀； 5)容易开口，保证铁水和熔渣能匀速流出； 6)对环境友好，在烧结过程中不排放污染性的气体。 2 高炉铁口炮泥的现状 2.1 国内现状 由于国内高炉规格参差不齐，大高炉容积达到5500 m3 ，小高炉容积还不到 3 3 100m ，所以炮泥的使用水平相差很大。小于 300 m 高炉，只有一个铁口，设备 落后，工艺水平低，风压小，一般采用价格低廉的有水炮泥堵铁口。有水炮泥是 以焦粉、粘土、矾土熟料、碳化硅、绢云母、焦油沥清为主要原料，加水搅拌碾 压而成。这种炮泥体积密度小，烧结收缩率高，易产生裂纹，耐渣铁侵蚀性差， 铁口通道容易扩大，出铁期间炽热的焦炭易喷出，出不净铁，堵不住铁口，影响 高炉正常生产。由于材料质量水平低，所以吨铁炮泥消耗量比较大，单耗在 1. 2kg/ 吨铁以上。 大中型高炉一般设有 1～4 个铁口，由于渣铁量大，风压高，要满足大型高 炉对炮泥的质量要求，必须采用无水炮泥。无水炮泥由优质矾土、刚玉、碳化硅、 焦粉、优质结合粘土等为主要原料，同时配加不同的外加剂，用焦油或树脂作结 合剂。这种炮泥由于采用了优质高纯原料，并以碳质原料为结合剂，其耐渣侵蚀 性能良好，可使铁口出铁时间延长，减少出铁次数，吨铁炮泥消耗量降低，目前 国内平均单耗在0.7kg/吨铁。 从目前国内的使用水平来看，每吨铁水炮泥单耗接近 1kg，如果以每年全国 5 亿吨的钢铁产量来计算，每年炮泥的消耗量约达到 500 万吨，市场空间非常大。 2.2 国外现状 国外在20 世纪 70 年代就成功应用了无水炮泥，并有专门的研究机构，经过 30 多年的研发应用，炮泥的质量和种类均有很大的发展。如日本新日铁研制的 碱性无水炮泥，以氧化镁复合碳素材料为主要材质，以改性酚醛树脂为结合剂； 英国研制以石英复合碳素材料为主材质，树脂为结合剂的硅质无水炮泥，在大型 高炉上应用，均取得了良好的应用。 国外无水炮泥的生产注重选择优质高纯原料或人工合成原料作为主材质，而 且注意采用新型结合剂和外加剂，使得无水炮泥质量提高，性能稳定，使用时不 仅可保证出铁稳定，出铁时间长达 3 小时，出铁次数达 5～7 次，炮泥单耗大为 减少。法国 TRB 公司(布洛涅耐火泥料公司)是世界上最大的炮泥专业化生产公 司，产品销售到世界上 23 个国家。其炮泥消耗指标为：树脂型 0.49kg/t 铁，焦 油型 0.59kg/吨铁，在世界上均处于领先地位。 3问题及差距 相比国外产品，我国的无水炮泥在很多方面仍存在较大的差距，在今后的工