耐火澆注料
                      中小型高爐用耐火材料要求及熱沖擊介紹
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                      中小型高爐用耐火材料要求及熱沖擊介紹

                      發布時間:2020/10/17 16:48:58


                      一般中小型高爐出鐵口用的炮泥等耐火材料,主要是采用粘土熟料顆粒、焦粉和瀝青混練而成的;而大、中型高爐用的炮泥一般都是用高鋁質材料,并添加碳化硅和炭料等附加物質以便穩定出鐵口的深度。中小型高爐一般設置1個出鐵口和2~3個出渣口,大中型高爐則有2~4個出鐵口和1~3個出渣口。當鐵礦石的品位較高時,渣量相應減少,大型高爐可不另設出渣口。隨著高爐日趨大型化,出鐵次數的頻繁,導致出鐵口負擔過重,每個出鐵口日出鐵量有時高達3000t左右,因此,出鐵口的工作條件極其苛刻。堵出鐵口用的耐火材料是采用泥炮擠入的,因此也叫炮泥。這種耐火材料應具有足夠高的耐火度,并要具備下列性能:(1)可塑性和粘結性要好,容易擠進并填滿空隙和裂紋。(2)氣孔率適宜,便于干燥時排出水分。(3)高溫體積收縮小,以免產生裂紋。(4)燒結性能好,強度好,耐沖刷和耐侵蝕。(5)容易打開,保證鐵水和熔渣能勻速流出。

                      中小型高爐用出鐵溝澆注料的性能
                      在中、小型高爐出鐵溝上,一般采用傳統的鐵溝料搗制較多,也有用Al2O3 - SiC - C質搗打料的。Al2O3 
                      -SiC-C質搗打料的主體材料為電熔棕剛玉和優質高鋁礬土熟料等,使用壽命比傳統溝料的提高較多,但施工勞動強度大。因此,在中、小型高爐出鐵溝和出渣溝上,正廣泛推廣鐵溝耐火澆注料。
                      中型高爐出鐵溝用的耐火澆注料,其主體材料為電熔棕剛玉和優質高鋁礬土熟料,并摻加超微粉、結合劑及外加劑等。
                      小型高爐出鐵溝用的超低水泥耐火澆注料,其主體材料為優質高鋁礬土熟料或黏土熟料。為了提高抗渣性,在基質料中摻加電熔棕剛玉粉或氧化鋁粉。耐火骨料大粒徑為10mm,一般用量為68% ~70%;耐火粉料用量為5% ~12%,且不得用黏土熟料作耐火粉料;SiC用量一般為5% ~15%,碳的用量為2%~5%;活性SiO2或a - Al2O3超微粉用量為4%~ 6%;軟質黏土用量為3%~ 5%;鋁酸鹽水泥用量為1% ~ 3%;高效分散劑用量一般為0.2% ~0.4%,水用量為5% ~7%。同時,應摻加快干劑和中溫增強劑,以利于快速烘烤溝襯和提高其使用壽命。
                      小型高爐用出鐵口澆注料的化學成分與大、中型高爐出鐵溝澆注料的基本相似,由于主體材料品級和質量上的差異,其性能明顯下降。即或如此,該類澆注料也能滿足小型高爐出鐵溝的需要,并且施工方便,價格低廉,能延長其壽命。

                      高熱流強度及熱沖擊對高爐耐火材料的損毀
                      高爐經受著高溫和多變的熱流沖擊。由于在爐腹、爐腰和爐身下部是軟熔帶根部和焦窗所在區域,軟熔帶氣流分布的隨機變化會引起爐腰和爐身下部相應的溫度變化。
                      根據比利時SIDMAR-B高爐的生產實測,冷卻壁溫度一般為100℃左右,高在800℃以上,內外溫差高達500℃以上,溫度波動高達400℃以上,大幅溫度波動和溫度梯度必然產生很大的應力,使金屬疲勞產生裂紋,進而導致壁體局部剝落燒毀。
                      國內某高爐在生產過程中爐身熱負荷的波動和爐身下部內襯溫度的實測。實際測量發現,峰值熱流強度與設計的值相差很大,而且操作條件不同。峰值的差值也會很大。在使用100%的燒結礦時,此處溫度變化的幅度可達到50℃/miii。而在使用50%的燒結礦和50%球團礦時可高達150℃/min。高利用系數和高噴煤量使熱震的波動幅度增加,溫度的波動將引起耐火材料的嚴重剝落。在這些溫度變化敏感區域,耐火材料材的抗熱震性能則尤其重要。

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