干熄焦炉冷却段耐火材料损耗分析及修补技术修改.pptVIP

2011年6月14日，节能周，鄂钢 1 冷却段耐火材料损毁分析 2 坚甲可塑料的研制 2.2 结合剂对低温强度的影响 E结合剂，随着温度的升高，脱除水分，在150℃~500℃范围内即可发生结构重排，形成三维网络结构，并引进一个适当的活化剂到材料颗粒的表面，具有较大的反应活性，可降低烧结温度 ,形成陶瓷结合。 4 总结 1）干熄焦炉冷却段耐火材料由于受到机械磨损、气流冲刷，冷热变化导致热应力过大，还原性气体的侵蚀作用而破坏。 2）采用莫来石碳化硅作为主要原料，E种结合剂所制备的坚甲可塑料中低温强度最高，耐磨性强，热震稳定性好 。 3）采用“坚甲”组合方式设计的炉衬修补系统，在使用过程中均受到压应力作用，结合牢固；通过调节锚固砖、可塑料的热膨胀系数可以降低热应力大小，满足使用要求。 * 武汉科技大学材料与冶金学院 宜兴市炉顶密封工程有限公司 2013年09月23日 干熄焦炉冷却段耐火材料损毁分析与修补技术 提 纲 3 炉衬修补系统 2 坚甲可塑料的研制 1 冷却段耐火材料损毁分析 4 结 论 与 展 望 对修补料的要求 焦炭下降 机械磨损 上升气流 （N2 ） 冲刷 热应力 温度变化 开裂、剥落 还原性气氛 （CO） 化学侵蚀 强度大 耐磨性好 热震稳定性好 耐侵蚀 易施工 使用温度通常在500~1000℃。 采用莫来石碳化硅作为主要原料，添加微粉、宜兴泥添加不同比例的微粉，通过调整颗粒级配确定最佳粒度组成。 研究结合剂对材料性能的影响。 表1 坚甲可塑料主要原料化学成分 2.1 材质的选择 ≥30 结合剂 ≥97.0 碳化硅 ≤1.0 15．3 80.2 莫来石 SiC Fe2O3 SiO2 Al2O3 成分/% 捣打成型 试样尺寸：70×70×70 mm 热处理：500℃×3h 采用结合剂E可以显著提高试样中低温强度。 2.3 坚甲可塑料的制备 骨料 粉料 软质粘土 混练 困 料 （1~3d） 外加剂 微粉 结合剂 挤料 切坯、包装和储存 混 练 工艺过程 2.3 坚甲可塑料的制备 ≥35 ≥30 ≥28 抗热震性（风冷）/次 40（常温） 可塑性指数/% ≤5 ≤6 耐磨性/cc ≥90 60.7 45.4 抗压强度/ MPa -0.5 -0.35 0 加热永久线变化/% 2.65 2.58 2.6 体积密度/ （g?cm-3） 850℃×3h 500℃×3h 110℃×24h 热处理条件 3 衬体修补系统设计 “坚甲”组合形式 “坚甲”组合形式 锚固砖 原砖墙 坚甲可塑料 界面剂 * 坚甲可塑料: 捣固施工方法 成型 原料 混练 烧成 制品 高强耐磨、热震稳定性好、微膨胀。 锚固砖： 莫来石碳化硅质。 * 3.2 有限元模型 2) 右边界： 温度 = 冷却段焦炭温度，热应力→自由（无约束） 1)上下边界：对称； 3) 左边界：（原内衬砖墙与粘土质耐火砖的交界面）。 传热：热流边界， 热应力：固定约束 。 边界条件： 由于锚固砖、坚甲可塑料SiC含量高，材料的热导率大，炉衬修补系统温度分布比较均匀。 3.2温度分布 3.3 热应力分析 -2.56 4.76 5.76 c -2.56 47.6 5.76 b 2.56 47.6 5.76 a 坚甲可塑料 锚固砖 高档莫来石砖 参数配置类型 表3 热膨胀系数（×10-6） 3.3 热应力分析 炉衬修补系统中，原砖层、锚固砖及坚甲可塑料均受到压应力。 应力较大的部位集中在锚固砖与可塑料交界处。 配置a热应力分布（Pa） b热应力 （Pa） c 热应力 （Pa） 锚固砖的膨胀系数降低，与原砖层热膨胀系数保持同一数量级，可塑料为微收缩 锚固砖最大热应力值小于50MPa，可塑料的热应力值小于40MPa，满足使用要求 * * *