混铁炉用耐材的现状和前景.docVIP

混铁炉用耐火材料的发展和现状摘要：本文主要介绍了混铁炉的结构以及针对不同部位不同工作要求提出综合砌筑方案，炉顶、炉底和炉墙整体浇注, 并在不同部位选用不同的优质炉衬耐火材料, 能使混铁炉炉衬实现均匀侵蚀，既降低了成本，又节约了耐材。关键词：混铁炉; 炉衬；综合砌筑前言混铁炉是炼钢车间贮存铁水的热工设备。它的用途除了贮存铁水外, 还有混匀铁水成分和保持铁水温度的作用, 另外它在协调炼铁、炼钢生产过程及调节铁水的供需平衡方面也起着非常重要的作用。由于它长期储存高温铁水, 受铁水、渣的长时间的冲刷和侵蚀, 其炉衬材料的抗冲刷性、耐侵蚀性及抗热震稳定性等性能的优劣, 对混铁炉的使用寿命起着关键性的作用。1概述混铁炉由炉体; 支撑底座; 倾动装置;气动松闸机构; 炉顶平台; 煤气、空气管道; 炉门升降卷扬; 鼓风装置; 干油润滑系统; 电控系统等组成( 见图1)2混铁炉内衬材料的损毁传统的混铁炉内衬全部使用砖砌形式, 主要材料有高铝砖、镁砖、铝碳化硅炭砖、硅砖及镁铝砖等,也有的厂家针对砖砌出铁嘴损毁较快的现状, 对出铁嘴材料进行了改进, 用浇注料对出铁嘴进行整体浇注。近年来国内出现了整体浇注的混铁炉内衬,其材料包括低水泥高铝浇注料、刚玉- 莫来石- 碳化硅浇注料及Al2O3- SiO2 质微膨胀浇注料。 混铁炉使用时和铁水罐相似，都是不直接接触铁水，铁水和炉壁有一层耐火材料，大概工作温度在1350~1450之间，它的用途除了贮存铁水外, 还有混匀铁水成分和保持铁水温度的作用, 另外它在协调炼铁、炼钢生产过程及调节铁水的供需平衡方面也起着非常重要的作用。由于它长期储存高温铁水, 受铁水、渣的长时间的冲刷和侵蚀, 其炉衬材料的抗冲刷性、耐侵蚀性及抗热震稳定性等性能的优劣, 对混铁炉的使用寿命起着关键性的作用。 常见的混铁炉损毁状况有:炉底耐火材料承受高温铁水的渗透; 不规则操作引起渣线上下浮动, 渣线区域面积增大; 铁口拐角处的墙体及沟口受铁水的频繁冲刷和侵蚀; 因化学侵蚀导致的掉砖、砖层变薄甚至炉衬穿漏和出铁口渣封。内衬的这种不平衡侵蚀, 导致局部过早损坏, 被迫停炉检修, 不仅影响一代炉龄, 而且给转炉生产带来诸多不便。内衬损坏的主要原因有三种: 化学侵蚀作用、热应力损毁及机械冲刷, 实际损毁往往是三者综合作用的结果。化学侵蚀取决于材质和渣系之间的相容性; 机械作用与铁渣流的机械冲击密切相关; 热应力作用则与耐火材料的性质、操作工艺有很大的联系。另外, 目前国内中小钢厂混铁炉经常违规操作, 也加剧了损毁状况。包括: ( 1) 下限位控制不严; ( 2) 煤气停送频繁, 炉内温度波动大;( 3) 铁水带渣量控制不严; ( 4) 受铁口, 出铁口清理不当等。而且, 近年来中小铁厂矿石来源不一, 渣铁成分不稳定, 加剧了混铁炉内衬的不平衡侵蚀。3混铁炉综合砌筑方案砌砖和整体浇注炉衬在施工和使用方面各有其优缺点。砖砌的优点: 不需模具、烘烤时间短、拆除时较为容易; 缺点: 存在砖缝、整体性差、施工时间较长、砖型复杂、需要有经验的砌筑人员。浇注的优点: 整体性好、没有砖缝、施工较为简单; 缺点: 需要支设模具、烘烤时间较长。根据混铁炉在实际中的使用情况及各部位的损毁状况, 结合砌砖及整体浇注混铁炉各方面的优缺点, 我们对混铁炉的砌筑方案进行了新的设计。 3.1炉衬设计与选材指导思想1) 使炉衬各部位寿命同步, 加强薄弱环节, 达到延长使用寿命的目的;2) 采用成熟的技术和经验, 达到施工简便、安全可靠( 包括砌筑和今后大修炉衬的拆除) ;3) 提高炉体的保温性能, 节约能源;4) 低的工程造价及生产费用。 3.2混铁炉工作衬浇注料混铁炉整体浇注内衬由保温层和工作层组成。根据内衬各部位的工作条件和损毁机理, 工作层采用不同性能的耐火浇注料, 其理化性能指标要求如表1 所示。 3.3炉底浇注料混铁炉炉底是历次炉役中侵蚀较轻的部位, 其工作层选用抗冲击的低水泥高铝浇注料。该浇注料以特级高铝矾土为原料, 根据炉衬厚度确定合理的粒级配比, 并添加适量的铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉和SiO2微粉制成, 具有抗热震性好, 耐压强度高, 抗熔渣侵蚀性能好, 以及抗冲击力强等优良好, 耐压强度高, 抗熔渣侵蚀性能好, 以及抗冲击力强等优良特性。但是炉底的选材上我们还是采取了比较稳妥的方案, 材料选用牌号为PN- SK65 的铝碳化硅低水泥浇注料, 这主要是考虑到生产中出现的不正常现象, 如倒回炉钢水或有的车间为追求产量违规松限位, 倒空炉内铁水等情况。PN- SK65 铝碳化硅低水泥浇注料的理化指标见表2:3.4炉墙及出铁嘴这些部位虽然在正常运行时工作温度只有1300 ℃ 左右, 但它们长期遭受铁水和熔渣的渗透和侵蚀。当兑铁水和摇炉倒铁水时, 又