優化耐火材料的應用
對一包(bao)(bao)到底(di)耐(nai)(nai)火(huo)材(cai)料的(de)(de)(de)要求。基于(yu)損(sun)毀機(ji)理的(de)(de)(de)分析(xi),可認為一包(bao)(bao)到底(di)鐵水包(bao)(bao)耐(nai)(nai)火(huo)材(cai)料應(ying)(ying)具備如下特性:一是(shi)優異的(de)(de)(de)抗(kang)熔渣性能(neng);二是(shi)與脫(tuo)硫劑低(di)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)性,耐(nai)(nai)脫(tuo)硫劑的(de)(de)(de)侵蝕(shi)作用;三是(shi)優異的(de)(de)(de)抗(kang)熱(re)震性能(neng),不發(fa)生開裂和剝落;四是(shi)高的(de)(de)(de)強度,優異的(de)(de)(de)抗(kang)機(ji)械沖(chong)刷或沖(chong)擊性能(neng);五是(shi)低(di)熱(re)膨脹(zhang)性能(neng);六是(shi)低(di)的(de)(de)(de)氣孔率。
現(xian)行一包(bao)(bao)到底(di)(di)(di)鐵水(shui)包(bao)(bao)耐(nai)(nai)火材料的(de)配置。在(zai)現(xian)行京唐一包(bao)(bao)到底(di)(di)(di)鐵水(shui)包(bao)(bao)耐(nai)(nai)火材料的(de)配置中,包(bao)(bao)沿和(he)包(bao)(bao)底(di)(di)(di)采用(yong)鋁(lv)硅系澆注料,包(bao)(bao)壁保溫層(ceng)(ceng)(ceng)采用(yong)納米絕熱板,永久層(ceng)(ceng)(ceng)采用(yong)葉蠟石磚(zhuan)雙層(ceng)(ceng)(ceng)錯砌(qi),渣線(xian)和(he)包(bao)(bao)壁工作層(ceng)(ceng)(ceng)采用(yong)鋁(lv)碳(tan)化硅碳(tan)磚(zhuan)豎(shu)(shu)寬(kuan)磚(zhuan)型平砌(qi),圍罐磚(zhuan)采用(yong)加(jia)長鋁(lv)碳(tan)化硅碳(tan)磚(zhuan)平砌(qi),包(bao)(bao)底(di)(di)(di)工作層(ceng)(ceng)(ceng)采用(yong)底(di)(di)(di)層(ceng)(ceng)(ceng)豎(shu)(shu)寬(kuan)磚(zhuan)型平砌(qi)和(he)上層(ceng)(ceng)(ceng)豎(shu)(shu)厚磚(zhuan)型側砌(qi)。
一包(bao)(bao)到底(di)鐵(tie)(tie)水包(bao)(bao)耐(nai)火材料應用實(shi)踐。投產前期,京唐(tang)一包(bao)(bao)到底(di)鐵(tie)(tie)水包(bao)(bao)壽(shou)命(ming)偏低,通過采取磚(zhuan)型(xing)設計和(he)砌(qi)筑優(you)化、工作襯(chen)材質(zhi)和(he)配置(zhi)優(you)化、永久層材質(zhi)和(he)配置(zhi)優(you)化、保溫性能優(you)化、鐵(tie)(tie)水包(bao)(bao)運行(xing)管(guan)理優(you)化等(deng)多(duo)項措施,逐步(bu)延(yan)長了(le)鐵(tie)(tie)水包(bao)(bao)壽(shou)命(ming),目前平均壽(shou)命(ming)達到210次(ci)。
磚(zhuan)型設(she)計和(he)(he)(he)砌(qi)(qi)筑。京唐公司(si)鐵(tie)水包(bao)(bao)耐火材料內襯結構,原設(she)計為(wei)緊(jin)貼鋼殼的(de)(de)(de)(de)外層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)20mm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)耐火纖維(wei)氈,中間72mm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)永(yong)久(jiu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)澆(jiao)注料和(he)(he)(he)145mm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)包(bao)(bao)壁工(gong)(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋁碳化硅碳磚(zhuan)或165mm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)渣(zha)線(xian)工(gong)(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。包(bao)(bao)壁和(he)(he)(he)渣(zha)線(xian)磚(zhuan)采用豎(shu)厚(hou)磚(zhuan)型側砌(qi)(qi),側砌(qi)(qi)磚(zhuan)有(you)較多的(de)(de)(de)(de)豎(shu)直(zhi)縫(feng)(feng)(feng),上(shang)下層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)豎(shu)縫(feng)(feng)(feng)交錯(cuo)不好,容易鉆(zhan)鐵(tie),大(da)小頭(tou)磚(zhuan)體性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)均(jun)(jun)一性(xing)(xing)(xing)也較差。耐火纖維(wei)氈強度低,在(zai)烘烤(kao)和(he)(he)(he)使用過程中,受(shou)到鐵(tie)水、工(gong)(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)(he)(he)永(yong)久(jiu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)澆(jiao)注料的(de)(de)(de)(de)擠壓而收縮(suo)變(bian)形,從而導(dao)致工(gong)(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)磚(zhuan)縫(feng)(feng)(feng)開裂,永(yong)久(jiu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)產生較大(da)較寬的(de)(de)(de)(de)裂紋,使得(de)鐵(tie)水包(bao)(bao)在(zai)使用初期就(jiu)多次出現漏鐵(tie)事故。目前,包(bao)(bao)壁和(he)(he)(he)渣(zha)線(xian)磚(zhuan)改用160mm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)磚(zhuan)豎(shu)寬磚(zhuan)型平砌(qi)(qi)。平砌(qi)(qi)磚(zhuan)有(you)較少的(de)(de)(de)(de)豎(shu)直(zhi)縫(feng)(feng)(feng),上(shang)下層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)豎(shu)縫(feng)(feng)(feng)好交錯(cuo),豎(shu)直(zhi)縫(feng)(feng)(feng)較少,大(da)小頭(tou)磚(zhuan)體性(xing)(xing)(xing)能均(jun)(jun)一性(xing)(xing)(xing)較好,對(dui)延(yan)長鐵(tie)水包(bao)(bao)壽(shou)命有(you)利。為(wei)了(le)提(ti)高保(bao)溫性(xing)(xing)(xing)能,緊(jin)貼鋼殼放置了(le)納(na)米絕(jue)熱板。為(wei)了(le)提(ti)高使用的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)(xing)(xing),將(jiang)永(yong)久(jiu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)改為(wei)2層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)錯(cuo)縫(feng)(feng)(feng)砌(qi)(qi)筑的(de)(de)(de)(de)葉蠟(la)石磚(zhuan)。
工作(zuo)襯材質和(he)配置。對(dui)于一包(bao)(bao)到底(di)鐵水包(bao)(bao)用鋁碳化(hua)硅碳磚,結合渣(zha)線、包(bao)(bao)壁(bi)和(he)包(bao)(bao)底(di)等不(bu)同使用部(bu)位(wei)(wei)的實(shi)際損(sun)毀(hui)差(cha)異,針對(dui)性(xing)(xing)(xing)地分別配以不(bu)同性(xing)(xing)(xing)能的材料。對(dui)于渣(zha)線部(bu)位(wei)(wei),著(zhu)重(zhong)考(kao)慮抗渣(zha)侵(qin)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能和(he)耐沖刷性(xing)(xing)(xing);包(bao)(bao)壁(bi)部(bu)位(wei)(wei)則側重(zhong)考(kao)慮抗脫硫劑侵(qin)蝕(shi)、抗剝(bo)落性(xing)(xing)(xing)和(he)體積(ji)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing);包(bao)(bao)底(di)充分考(kao)慮到材料耐沖刷或沖擊性(xing)(xing)(xing)和(he)蠕(ru)變性(xing)(xing)(xing),以緩和(he)受鐵時(shi)產生的沖擊應力(li)和(he)膨(peng)脹應力(li)。
在材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)選擇上,考慮了以(yi)下幾個(ge)方面:鐵包(bao)渣(zha)(zha)線材(cai)(cai)質由Al2O3-SiO2-SiC-C體系(xi)改為低(di)SiO2的(de)(de)(de)(de)(de)Al2O3-SiC-C體系(xi),即采用低(di)硅(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)鋁碳化(hua)(hua)硅(gui)碳磚;基質部分采用純度較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)剛玉原(yuan)料(liao)(liao),使材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)SiO2含量盡可能(neng)低(di),減(jian)(jian)小熔渣(zha)(zha)對材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)侵蝕。添加了合理量的(de)(de)(de)(de)(de)SiC、石(shi)墨和金屬抗(kang)(kang)氧化(hua)(hua)劑,以(yi)增大材(cai)(cai)料(liao)(liao)表面與渣(zha)(zha)、鐵水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)浸潤角(jiao),有(you)效防(fang)止渣(zha)(zha)和鐵水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)滲入,平衡了材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)侵蝕性、抗(kang)(kang)氧化(hua)(hua)性和抗(kang)(kang)機械沖擊(ji)性能(neng);采用樹脂結(jie)合體系(xi),高壓成型(xing),降(jiang)低(di)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)顯氣孔率,有(you)利(li)于(yu)減(jian)(jian)少熔渣(zha)(zha)和脫硫(liu)劑的(de)(de)(de)(de)(de)滲透(tou);高溫下,材(cai)(cai)料(liao)(liao)內部可形成有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)C-C結(jie)合,保證(zheng)了高的(de)(de)(de)(de)(de)強度,有(you)利(li)于(yu)提高抗(kang)(kang)沖擊(ji)性能(neng)。
永久(jiu)(jiu)層(ceng)材質和配(pei)置。為(wei)了(le)提高使(shi)用的(de)(de)安(an)全性,永久(jiu)(jiu)層(ceng)由澆注料改用葉蠟(la)石(shi)磚。葉臘石(shi)磚具有較好的(de)(de)抗鐵(tie)渣侵蝕(shi)能力,能夠有效阻隔鐵(tie)水的(de)(de)穿漏;具有一定膨脹性,使(shi)用中可(ke)彌合砌縫,有助(zhu)于減少磚縫鉆鐵(tie)的(de)(de)可(ke)能;在砌筑結構(gou)上通過兩(liang)層(ceng)錯縫砌筑,可(ke)以防(fang)止永久(jiu)(jiu)層(ceng)貫通縫的(de)(de)形成(cheng)。
鐵水包(bao)保溫。通過(guo)采(cai)用(yong)納米(mi)絕熱(re)板和鐵水包(bao)加(jia)蓋使用(yong),優(you)化保溫性能。鐵水包(bao)加(jia)蓋除了可以(yi)減少(shao)(shao)鐵水溫降(jiang)以(yi)外,還可以(yi)提(ti)高空(kong)包(bao)耐(nai)火材料表面(mian)溫度,減少(shao)(shao)熱(re)震損壞。
鐵水包(bao)運行管理(li)。京唐公司通過縮短鐵水包(bao)在(zai)煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)區域的(de)停(ting)留時(shi)(shi)(shi)間、運輸(shu)送重包(bao)時(shi)(shi)(shi)間、高(gao)爐下(xia)空包(bao)等待時(shi)(shi)(shi)間,加強對管控(kong)中心鐵鋼(gang)(gang)分(fen)調(diao)的(de)管理(li),積極組織協(xie)調(diao)煉(lian)(lian)鋼(gang)(gang)、煉(lian)(lian)鐵、運輸(shu)各個部(bu)門(men)相關人員(yuan),提高(gao)鐵水包(bao)的(de)周轉(zhuan)率,減少鐵水包(bao)周轉(zhuan)包(bao)數,使得鐵水包(bao)周轉(zhuan)率由過去的(de)3次/天提高(gao)到4.5次/天以(yi)上。