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優化耐火材料的應用

發表時間:2019-09-04【

對一(yi)包(bao)到底耐火材料的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。基(ji)于損毀(hui)機(ji)理的(de)(de)(de)(de)(de)分析(xi),可認(ren)為(wei)一(yi)包(bao)到底鐵水包(bao)耐火材料應具備如下特性:一(yi)是優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)熔渣性能(neng);二是與脫(tuo)硫劑低的(de)(de)(de)(de)(de)反應性,耐脫(tuo)硫劑的(de)(de)(de)(de)(de)侵(qin)蝕作用;三是優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)熱震性能(neng),不發生開(kai)裂(lie)和(he)剝落(luo);四是高的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du),優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)機(ji)械沖(chong)刷或沖(chong)擊性能(neng);五是低熱膨脹性能(neng);六是低的(de)(de)(de)(de)(de)氣孔率。

現行一包(bao)(bao)(bao)(bao)到底(di)鐵(tie)水(shui)包(bao)(bao)(bao)(bao)耐火材料(liao)的配(pei)置。在現行京唐一包(bao)(bao)(bao)(bao)到底(di)鐵(tie)水(shui)包(bao)(bao)(bao)(bao)耐火材料(liao)的配(pei)置中,包(bao)(bao)(bao)(bao)沿和(he)包(bao)(bao)(bao)(bao)底(di)采(cai)用(yong)鋁(lv)硅系(xi)澆注料(liao),包(bao)(bao)(bao)(bao)壁保溫層(ceng)(ceng)采(cai)用(yong)納米絕熱板(ban),永久層(ceng)(ceng)采(cai)用(yong)葉蠟石磚(zhuan)(zhuan)雙層(ceng)(ceng)錯砌(qi)(qi),渣(zha)線和(he)包(bao)(bao)(bao)(bao)壁工作層(ceng)(ceng)采(cai)用(yong)鋁(lv)碳(tan)化硅碳(tan)磚(zhuan)(zhuan)豎寬磚(zhuan)(zhuan)型平(ping)砌(qi)(qi),圍罐磚(zhuan)(zhuan)采(cai)用(yong)加(jia)長鋁(lv)碳(tan)化硅碳(tan)磚(zhuan)(zhuan)平(ping)砌(qi)(qi),包(bao)(bao)(bao)(bao)底(di)工作層(ceng)(ceng)采(cai)用(yong)底(di)層(ceng)(ceng)豎寬磚(zhuan)(zhuan)型平(ping)砌(qi)(qi)和(he)上層(ceng)(ceng)豎厚磚(zhuan)(zhuan)型側砌(qi)(qi)。

一(yi)包到(dao)底鐵(tie)水(shui)(shui)包耐火材(cai)料應用實踐。投產(chan)前期,京唐一(yi)包到(dao)底鐵(tie)水(shui)(shui)包壽命偏低,通(tong)過采取磚型(xing)設計(ji)和砌(qi)筑優(you)(you)(you)化(hua)(hua)、工作襯(chen)材(cai)質和配置(zhi)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)、永久層材(cai)質和配置(zhi)優(you)(you)(you)化(hua)(hua)、保(bao)溫性能優(you)(you)(you)化(hua)(hua)、鐵(tie)水(shui)(shui)包運行管(guan)理優(you)(you)(you)化(hua)(hua)等多(duo)項措施,逐步延長了鐵(tie)水(shui)(shui)包壽命,目前平(ping)均壽命達到(dao)210次。

磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)型設(she)計(ji)和(he)砌(qi)(qi)筑(zhu)(zhu)。京唐公司鐵水(shui)包(bao)耐火材(cai)料(liao)內襯結構,原設(she)計(ji)為(wei)緊貼(tie)鋼殼的(de)(de)外層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)20mm厚(hou)(hou)的(de)(de)耐火纖(xian)維(wei)氈,中間72mm厚(hou)(hou)的(de)(de)永(yong)久層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)澆(jiao)注料(liao)和(he)145mm厚(hou)(hou)的(de)(de)包(bao)壁工(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋁(lv)碳化硅(gui)碳磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)或165mm厚(hou)(hou)的(de)(de)渣線(xian)(xian)工(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。包(bao)壁和(he)渣線(xian)(xian)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)采用(yong)豎厚(hou)(hou)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)型側砌(qi)(qi),側砌(qi)(qi)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)有(you)較(jiao)多的(de)(de)豎直縫(feng)(feng),上(shang)(shang)下層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)豎縫(feng)(feng)交錯(cuo)不好(hao)(hao),容易鉆鐵,大(da)小頭(tou)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)體性(xing)能的(de)(de)均(jun)一性(xing)也較(jiao)差。耐火纖(xian)維(wei)氈強度低,在烘烤和(he)使用(yong)過程中,受到(dao)鐵水(shui)、工(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)永(yong)久層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)澆(jiao)注料(liao)的(de)(de)擠壓而收縮(suo)變(bian)形,從(cong)而導致(zhi)工(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)縫(feng)(feng)開裂(lie),永(yong)久層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)產生(sheng)較(jiao)大(da)較(jiao)寬(kuan)的(de)(de)裂(lie)紋,使得鐵水(shui)包(bao)在使用(yong)初期就多次出現漏鐵事故。目前,包(bao)壁和(he)渣線(xian)(xian)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)改用(yong)160mm厚(hou)(hou)的(de)(de)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)豎寬(kuan)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)型平砌(qi)(qi)。平砌(qi)(qi)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)有(you)較(jiao)少的(de)(de)豎直縫(feng)(feng),上(shang)(shang)下層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)豎縫(feng)(feng)好(hao)(hao)交錯(cuo),豎直縫(feng)(feng)較(jiao)少,大(da)小頭(tou)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)體性(xing)能均(jun)一性(xing)較(jiao)好(hao)(hao),對延長鐵水(shui)包(bao)壽命有(you)利。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)保溫性(xing)能,緊貼(tie)鋼殼放置了(le)納米絕熱板。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)使用(yong)的(de)(de)安(an)全性(xing),將永(yong)久層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)改為(wei)2層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)錯(cuo)縫(feng)(feng)砌(qi)(qi)筑(zhu)(zhu)的(de)(de)葉蠟石磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。

工(gong)作襯材(cai)質和(he)配置。對于一包(bao)到底鐵(tie)水包(bao)用(yong)鋁(lv)碳(tan)化硅碳(tan)磚,結合渣線、包(bao)壁(bi)和(he)包(bao)底等不同(tong)使(shi)用(yong)部(bu)位的實際損(sun)毀(hui)差異,針對性(xing)地分別配以不同(tong)性(xing)能(neng)的材(cai)料。對于渣線部(bu)位,著重考慮抗渣侵蝕性(xing)能(neng)和(he)耐(nai)沖(chong)(chong)(chong)刷性(xing);包(bao)壁(bi)部(bu)位則(ze)側重考慮抗脫硫(liu)劑(ji)侵蝕、抗剝落性(xing)和(he)體積穩定性(xing);包(bao)底充分考慮到材(cai)料耐(nai)沖(chong)(chong)(chong)刷或沖(chong)(chong)(chong)擊性(xing)和(he)蠕變性(xing),以緩和(he)受鐵(tie)時產生的沖(chong)(chong)(chong)擊應(ying)力和(he)膨(peng)脹應(ying)力。

在材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)上,考慮了以(yi)下幾個方面(mian):鐵(tie)包渣線材(cai)(cai)(cai)質(zhi)由Al2O3-SiO2-SiC-C體系(xi)改為低(di)(di)SiO2的(de)(de)(de)(de)Al2O3-SiC-C體系(xi),即采用(yong)低(di)(di)硅的(de)(de)(de)(de)鋁碳化硅碳磚;基(ji)質(zhi)部(bu)分采用(yong)純(chun)度較高(gao)的(de)(de)(de)(de)剛玉原料(liao)(liao),使材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)SiO2含量盡可能低(di)(di),減小熔渣對材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)侵蝕。添(tian)加了合理量的(de)(de)(de)(de)SiC、石墨和(he)金屬抗(kang)(kang)氧化劑(ji)(ji),以(yi)增大材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)表面(mian)與渣、鐵(tie)水的(de)(de)(de)(de)浸潤角,有效防止渣和(he)鐵(tie)水的(de)(de)(de)(de)滲(shen)入,平衡了材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)侵蝕性、抗(kang)(kang)氧化性和(he)抗(kang)(kang)機械沖(chong)擊(ji)性能;采用(yong)樹脂結合體系(xi),高(gao)壓(ya)成(cheng)型,降(jiang)低(di)(di)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)顯氣孔率,有利于減少(shao)熔渣和(he)脫硫劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)透;高(gao)溫下,材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)內部(bu)可形成(cheng)有效的(de)(de)(de)(de)C-C結合,保證了高(gao)的(de)(de)(de)(de)強度,有利于提高(gao)抗(kang)(kang)沖(chong)擊(ji)性能。

永久層材質和配置。為(wei)了提高使用的(de)安(an)全(quan)性(xing)(xing),永久層由澆注料(liao)改用葉(xie)蠟(la)石磚。葉(xie)臘石磚具有(you)(you)較好的(de)抗(kang)鐵渣(zha)侵(qin)蝕(shi)能(neng)力(li),能(neng)夠有(you)(you)效阻(zu)隔鐵水的(de)穿(chuan)漏;具有(you)(you)一定膨脹性(xing)(xing),使用中可(ke)彌合砌(qi)縫(feng)(feng),有(you)(you)助于減少磚縫(feng)(feng)鉆鐵的(de)可(ke)能(neng);在砌(qi)筑(zhu)結構上通(tong)過(guo)兩層錯縫(feng)(feng)砌(qi)筑(zhu),可(ke)以防止永久層貫通(tong)縫(feng)(feng)的(de)形(xing)成。

鐵水(shui)包保溫。通(tong)過采用(yong)納米絕熱板和鐵水(shui)包加蓋(gai)使用(yong),優化保溫性能。鐵水(shui)包加蓋(gai)除了可以(yi)減少(shao)鐵水(shui)溫降以(yi)外,還(huan)可以(yi)提(ti)高空包耐火(huo)材料表(biao)面溫度,減少(shao)熱震(zhen)損壞。

鐵(tie)水(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)運(yun)行(xing)管理。京唐公司通過縮短鐵(tie)水(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)在煉(lian)鋼區域的停(ting)留(liu)時(shi)間、運(yun)輸(shu)送重包(bao)(bao)時(shi)間、高爐(lu)下(xia)空包(bao)(bao)等待(dai)時(shi)間,加強對管控中心鐵(tie)鋼分調(diao)的管理,積極(ji)組織協調(diao)煉(lian)鋼、煉(lian)鐵(tie)、運(yun)輸(shu)各個(ge)部門相關人(ren)員,提高鐵(tie)水(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)的周轉率,減(jian)少(shao)鐵(tie)水(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)周轉包(bao)(bao)數(shu),使得鐵(tie)水(shui)(shui)(shui)包(bao)(bao)周轉率由過去的3次(ci)/天提高到4.5次(ci)/天以上。

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