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中小型高炉主铁沟的储铁式改造

中小型高炉主铁沟的储铁式改造
中小型高炉主铁沟的储铁式改造

中小型高炉主铁沟的储铁式改造

江山,薛乃彦,魏通通

(中国京冶工程技术有限公司邮编100088)

摘要:使用速干浇注料、合理的储铁式主铁沟设计和机械化施工,可以将中小高炉传统的非储铁式捣打料铁沟改造成储铁式浇注铁沟。主沟寿命大幅度延长,经济效益、环境效益显著。

关键词:中小型,高炉,储铁式,铁沟,速干浇注料

前言

浇注料构筑的主铁沟具有寿命长、维修量小的特点,在大型高炉的储铁式铁沟上应用已经十分普遍,一般通铁量可达10~15万吨以上,累计通铁量80~100万吨。

但是由于材料的快干技术、沟形设计、施工技术的制约,铁沟浇注料在很长一段时间内未能在1000m3以下的中小型高炉出铁场推广应用。近年来,在中小高炉速干型铁沟浇注料的研制、出铁场储铁式改造设计以及铁沟机械化施工技术方面取得了全面的突破,使得储铁式浇注主铁沟在中小高炉上应用成为现实。中小型高炉经储铁式改造后的浇注主沟的寿命可达10万吨以上,是传统免烘烤铁沟捣打料铁沟的5~10倍,大幅度地降低了材料消耗,减少了固体废弃物的排放,避免了免烘烤捣打料施工时有害气体的排放,环境效益显著。

1.速干型铁沟浇注料的研制

中小型高炉由于单铁口或双铁口连续出铁,两次出铁之间的间隔时间短,没有烘烤时间,大多数铁厂都是使用免烘烤铁沟捣打料,一般通铁量只有2万吨左右。沟衬需要频繁的修补,炉前劳动强度高,容易发生钻渣、渗铁现象。此外,免烘烤捣打料采用酚醛树脂作为结合剂,在施工和使用过程中会分解,释放出含有苯酚、甲醛等毒性物质的有害气体,对环境的污染比较严重。针对这些问题,我们研制了速干型铁沟浇注料,具有凝结快、强度高、防爆裂、耐侵蚀、防渗透、耐高温,能够快速干燥等特点。使得浇注料在中小高炉铁沟上使用成为可能。

耐火材料烘烤爆裂的原因主要是:施工体内的水蒸气无法及时排出造成的。当烘烤温度超过100℃时,施工体内的水会蒸发成为气体,体积急剧膨胀,而施工体此时已经固化,水蒸气没有膨胀的空间,则施工体内部的蒸气压力会急剧升高,当施工体的强度小于蒸气压时,就会出现爆裂。

要解决爆裂问题应从以下四个方面入手:

1.1使用复合超微粉和减水剂尽可能地降低用水量加入复合超微粉和减水剂可以大幅度地降低施工用水量,降低水-胶比(水与胶凝材料之比),提高材料强度,使材料具有早强快硬的特性,在硬化初期就具有较高的强度,使之足以抵抗内部的蒸汽压;同时由于水量的降低,烘烤所产生的蒸汽量也随之减少。

1.2使用金属铝粉形成引气通道金属Al的作用有以下两方面:①材料中的金属A1粉一经与水接触,就能够与水产生反应,生成氢气,产生大量的细微的引气通道,有利于烘烤过程中水蒸气的排出。

2A 1+ 6H2O=2A 1( OH)3+3H2↑

②金属A1粉与水的反应是放热反应,能够产生大量的热量,提高施工体温度,促进浇注料中胶凝物质的硬化和施工体的干燥。金属A1粉的加入量有个最佳值,如果加入量过少,达不到引气的目的;如果加入量过多,引气量太多,引气速度过快,而这时施工体早期强度又不是很高,则施工体易发生鼓胀开裂,导致结构强度降低、气孔率增加。金属A1粉的引气量与其细度和活性有关,一般来说:金属A1粉的粒度越细,活性越高,与水的引气反应也越剧烈,引气量越大、越集中,更容易产生鼓胀、开裂,影响体积密度,降低强度。因此,必须严格控制金属A1粉的加入量与细度,采取适当措施使金属Al “钝化”,使金属Al粉在反应过程中“缓慢地”、“稳定地”释放出氢气,以达到既能产生足够的引气通道又不破坏施工体的强度的目的。

1.3防爆纤维添加防爆纤维也可以防止浇注料烘烤爆裂。防爆纤维常温下是固体,在浇注料施工过程中占据一定的空间,在烘烤过程中,当温度升至80~140℃时逐渐融化(融化温度由纤维性质决定),原先纤维占据的细微空间形成通气孔道,从而使得烘烤过程中施工体内产生的水蒸气经由纤维形成的通气孔道迅速排出。降低施工体内蒸气压,避免爆裂。防爆纤维应选用适宜的纤维品种、纤维直径、纤维长度之外,还特别要注意纤维用量,合适的纤维掺量不但可以有效地防止施工体爆裂,还可以提高浇注料的和易性和常温强度。但是,如果纤维加入过多,会大幅度降低浇注料的流动性,增加用水量。

1.4防爆试验防爆试验方法是:将速干型铁沟浇注料浇注成型,试块尺寸为40 mm x 40 mm x 160 mm,常温养护2h后,即可脱模;脱模后,将试块立即放入预先升温至测试温度并恒温的电炉中,在电炉内保温30 min后,观测其爆裂的情况。综合应用复合超微粉、金属铝、防爆纤维等防爆技术的速干型铁沟浇注料可以承受800℃的急热而不爆裂,完全可以满足现场快速烘烤的要求。

2.出铁场储铁式改造

1000m3以下的高炉传统设计为非储铁式铁沟,采用捣打料施工,使用寿命短,维修频繁,影响生产节奏。我公司对出主铁沟进行储铁式设计,利用原有出铁场,在工艺布局不变的基础上,将落铁点区域加深,减小主沟倾角,增大整个主沟的“储铁量”,这一改造有以下几个优点:

①加深落铁点,使冲击区始终存有一定量的铁水,避免铁水直接冲击沟底,延长主铁沟使用寿命;

②减缓铁水流速,使渣、铁更好地分离,保证铁水质量,减轻炼钢负担;

③由于缓冲了铁水对沟底的直接冲击,减少了飞溅,提高金属收得率,有良好的经济效益;

④减少了频繁的修沟、清渣作业,减少了炉前劳动量,改善了炉前作业环境,减少固体废弃物的排放,有利于环保。

3.铁沟机械化施工

储铁式铁沟在建设和维修过程中都需要连续浇注,中间不能中断,这就需要使用一次搅拌量1吨以上的大型强制式搅拌机;维修时拆除残衬,由于温度高、时间紧,需要使用小型履带式挖掘机对铁沟进行机械化拆除。

4.实际应用

某钢厂1080m3高炉铁沟经过储铁式改造之后,一次通铁量达到到10万吨以上,为开炉、顺行、快速达产提高了保证。

5.结语

中小型高炉铁沟的储铁式改造可以显著地延长主沟寿命,降低材料消耗、提高铁水质量、保证生产节奏、便于炉前生产组织。

中小型高炉铁沟的储铁式改造的关键是:速干型铁沟浇注料、合理的储铁式铁沟设计以及机械化施工技术的应用。

450m3高炉出铁沟整体浇注技术交流

450m3高炉出铁沟整体浇注技术交流 现代大型高炉出铁沟一般都是采用低水泥结合Al2O3–SiC–C质浇注料。该材料使用安全寿命长,消耗少,施工维修方便,是高炉的稳产、顺产重要保证。由于消耗少,维修少,使用稳定,因此,现代大高炉炉前出铁场环境整洁,没有小高炉炉前出铁场的乌烟瘴气和混乱不堪。 一般大高炉都有2个以上的出铁沟,因此当其中一条铁沟必须重新造衬或必须修补时,只要堵住该条铁沟的出铁口后,就可以对该条铁沟进行浇注、养护硬化、烘烤干燥等。与此同时,其他出铁口出铁正常,不影响高炉的正常生产。但容积为450m3高炉一般设计为单个出铁口,因此不可能保证一般浇注料施工所需要的养护、烘烤时间。所以,目前的单出铁口的中、小型高炉铁沟一般还是采用沥青或树脂结合 Al2O3–SiC–C质免烘烤捣打料捣打铁沟内衬。由于采用树脂或焦油结合,捣打料捣打施工后不必烘烤或略加短时间烘烤即可立即直接过铁水,可以满足中、小高炉的使用工艺要求。但因为捣打的沟衬耐火材料一般只是沟底表面一层相对密实,而表层以下及沟帮部位都很疏松,不耐冲刷,因此捣打料存在使用寿命太短的问题,一般只有1~7天,最短的甚至1班一修。因此,铁沟修补频繁,炉前工人劳动强度太大,且高热的环境又造成很多不安全因素,还有沥青与树脂的烟尘有毒有害问题!高炉铁沟因受出铁间断性的影响,耐火材料受到忽冷忽热的热冲击,加上铁水本身的冲刷和渣铁的侵蚀,使得其必须具有较强的热震稳定性、耐渣铁冲刷性、抗氧化性以及较高的高温强度。贮铁式铁沟通过在沟内保持一定量的铁水,在较长时间不会冷却,使耐火材料处于一个相对恒温状态,且能通过沟内铁水有效地缓冲铁口出来的铁水对沟壁和沟底的直接冲击,以及通过铁水的覆盖使耐火材料与外界空气隔离,从而避免耐火材料的快速氧化。尽管通过采用贮铁式铁沟可使用炉前铁沟条件得到改善,满足高强度冶炼的要求,但是浇注后需要养护且不能过快速度烘烤,否则会出现强度低和爆炸爆裂的问题限制了他在单铁口出铁的高炉上使用。 因此如何有效地解决单铁口高炉出铁沟寿命的问题备受关注! 在总结经验与大量实验的基础上,浙江长兴强立耐火材料有限公司通过对大型高炉用低水泥结合 Al2O3–SiC–C质铁沟浇注料进行改性,使其能够在热态下施工并能快速升温而不爆裂,满足中、小型单铁口高炉铁沟的快速施工使用要求。在工程实践中,我们还借鉴大高炉主铁沟普遍采用的贮铁式结构,将中、小型单铁口高炉出铁主沟也改造成贮铁式结构,从而改善耐火材料的烧结环境以及急冷急热环境。这种结构也取消了小高炉炉前每次出铁前在沟内铺沙的惯例,从而彻底改变了炉前作业平台的工作环境。

1.13出铁沟耐火浇注料

由刚玉和/或高铝熟料、碳化硅、碳、结合剂和外加剂组成的可浇注耐火材料,主要用于作高炉出铁沟的内衬,因此也成出铁沟耐火浇注料,其中以刚玉为主要骨料的称为刚玉-碳化硅-碳质浇注料,以高铝熟料为主要骨料的称为高铝-碳化硅-碳质浇注料。 配制此类浇注料所用的刚玉一般为电熔刚玉,包括电熔致密刚玉、亚白刚玉(或称高铝刚玉、矾土基电熔刚玉)、棕刚玉等。主要要求刚玉中的碳含量小于0.10%,这是因为刚玉中的C 通常是以碳化物(Al4C3)形式存在,碳化物会与水反应生成甲烷和氢氧化铝,而使刚玉颗粒粉化,因此要求C含量越低越好,规定要求粉化率小于1%,否则配制成浇注料衬体时会在烘烤过程中出现开裂或松散。而配制高铝-碳化硅-碳质浇注料时,所采用的高铝熟料最好是杂质含量低的烧结良好的特级或一级高铝熟料。 配料所用的碳化硅原料,一般采用一级或二级黑色碳化硅、SiC含量不小于97%,SiC晶粒越大越好,但一般SiC晶体呈针柱状,很难制取近球粒状SiC,因此SiC是以细颗粒和细粉形式加入。碳质原料可采用沥青、石墨、焦炭或废电极、炭块等。结合剂是由氧化硅微粉和纯铝酸钙水泥组成的复合结合剂,属凝聚-水化结合浇注料。分散剂一般采用聚磷酸钠化合物。由于此类浇注料透气性差,在烘烤过程中极易发生因水分急骤蒸发而发生爆裂,因此一般要加防爆剂,如金属铝粉、或乳酸铝、或隅氮酰胺、或防爆纤维等。但防爆剂加入量应严格控制,加入量过大会导致体积密度降低、强度下降、抗侵蚀和抗冲刷性能变坏。 氧化铝-碳化硅-碳质浇注料的配料组成是随使用环境和条件不同而异,如大型高炉出铁沟浇注料必须用电熔刚玉作为骨料,而中、小型高炉则可采用高铝熟料作为骨料。其耐火骨料与粉料之比一般为(65~70):(35~30),也可以按照Andreassen方程取其粒度分布系数q值=0.26~0.35进行配料,但如果要配制自流或半自流状态浇注料,则取q值=0.21~0.26进行配料。碳化硅加入量应根据使用部位不同而异,出铁沟和渣线部位加入量为18%~30%,渣线以下加入量为12%~15%。表17-13为大型高炉(大于1000m3)出铁沟浇注料一般理化性能。 氧化铝-碳化硅-碳质浇注料,既可在现场直接浇注使用,也可做成预制件使用,使用寿命随所采用的原料品质不同而有较大差异,大型高炉采用刚玉-碳化硅-碳质浇注料构筑主沟衬里(厚约450mm~500mm),一次性通铁量一般为10万~15万t铁水,经过补浇或喷补后可达30万t以上。 能抵抗800~1200℃酸性介质(硝酸、盐酸、硫酸、醋酸等)腐蚀的可浇注耐火材料称耐酸耐火浇注料。它是以水玻璃为结合剂、用酸性或半酸性耐火材料作为骨料和粉料,加少量的促凝剂配制而成的。但此类浇注料不耐碱、热磷酸、氢氟酸和高脂肪酸的腐蚀。配制此类浇注料的原材料来源丰富、价格低廉,故在冶金、化工、石油、轻工等部门热工设备得到普遍应用。 用于配制耐酸耐火浇注料的骨料主要有硅石、铸石、蜡石、安山岩、辉绿岩等。几种常用的原材料的耐酸度(重量法测,%)为:铸石98%,硅石大于97%,黏土熟料92%~96%,安山岩大于94%。选用何种原材料根据使用条件而定。但采用硅石时,必须注意石英在加热时有

关于高炉储铁沟使用规定

关于高炉使用大、小沟的要求及规定 因3#高炉炉前使用的储铁式大沟在2014年内连续出现异常,造成3#炉正常生产不同程度的受到影响。且在使用过程中存在较大的安全隐患。为了保证3#炉在正常生产中不受到出铁沟的制约,根据2015年元月最近两次东西炉台大沟的损坏情况,及根据以往经验的判断,3#高炉储铁沟在使用过程中超过70天即为进入储铁沟寿命的后期,超过80天即进入危险期,标志着储铁沟已经存在有安全隐患,超过90天即进入末期,多使用一天,危险系数将会成倍增加。 一.综合上述情况特对承包出铁沟的厂家提出以下几点要求: 1.在正常生产时出铁沟日常维护修补的过程中,施工人员必须认真仔细,确保修补质量,日常修补时不能拖延时间,影响高炉出铁。 2.储铁沟已达到使用期限时,无出现事故,无故推迟维修的,推迟一天,处罚_________。 3.储铁沟已达到使用期限后,不在规定时间内进行维修的出现的大沟损坏,及造成钻铁属于人为故意造成安全事故隐患的行为,未造成人员伤害的,视钻铁情况严重程度,对承包出铁沟厂家进行处罚_________罚款。 4.储铁沟已达到使用期限后,不在规定时间内进行维修的出现的大沟损坏,及造成钻铁属于人为故意造成安全事故隐患行

为,造成人员伤害,伤亡的,承包出铁沟厂家应承担事故的全部法律责任。 5.储铁沟的使用寿命必须达到高炉生产的要求。如在未达到使用期限时出铁大沟损坏,并影响正常生产的,对承包出铁沟厂家进行_________罚款。 6.储铁沟未达到使用期限时出现大沟损坏,及造成钻铁安全事故隐患的,未造成人员伤害的,视钻铁严重程度,对承包出铁沟厂家进行处罚_________罚款。 7.储铁沟未达使用期限出现大沟损坏,及钻铁安全事故隐患担的,并造成了人员伤害,及伤亡,包沟厂家承担事故全部的法律责任。 8.在正常生产过程中,确保撇渣器不过渣,承包出铁沟厂家应对撇渣器定期检查,并在修补过程中及时修补。如在正常使用及维修以后未达到使用期限出现的撇渣器过渣,钻铁及撇渣器底部,撇渣器过梁侵蚀严重造成的事故。对打沟厂家进行_________罚款。如因以上事故造成的人员伤亡事故,承包出铁沟厂家承担全部法律责任。 9.在日常生产中,修沟厂家修沟人员应对渣沟的侵蚀情况加以关注。如因渣沟侵蚀严重没有合理的安排修理的。影响到高炉正常生产的,应对打沟厂家_________罚款。 10.在正常生产中,因小沟出现钻铁及侵蚀严重不能继续出铁造成被迫堵铁口,出铁不尽的事故。应对包沟厂家进行处罚

出铁沟用浇注料技术A方案

宁波建龙高炉出铁沟用浇注料技术方案 一、材质选择与依据 高炉出铁沟是引导高温铁水和熔渣并使之充分分离的通道,其所使用耐材的寿命,直接影响高炉的正常生产。由于受到周期性高温铁水和熔渣的作用,铁沟寿命主要受到以下破坏因素的影响: 1、流动铁水和熔渣的剧烈冲刷(尤其是出铁口前5米段)。 2、高温铁水和熔渣的化学侵蚀和渗透。 3、间歇出铁引起的温度变化,以及初次出铁的温度剧升易引起材料的爆裂。为此高炉出铁沟用耐火材料须具备以下特性: 1、足够的强度以抵抗铁水和熔渣的冲刷。 2、炉前作业周期短,对筑沟或修补的时间应尽可能地压缩到最小限度,因此浇注料添加水量要少,流动性要好,并能快速烘烤。 3、沟衬温度变化大,出铁时,铁水温度在1500℃左右,停止出铁后,沟衬温度急剧下降。目前国内绝大多数高炉出铁后都要喷水冷却炮泥和冷却部分沟衬,以便清除熔渣。这样使浇注料频繁处于急冷急热状态。因此浇注料必须具备良好的抗热震性和抗氧化性。 4、用浇注料筑成的出铁沟是一个整体。无论在烘烤或使用中都不能出现超过一定限度的裂纹,否则会出现钻铁或漏铁的恶性事故。因此浇注料要有较高的填充密度和体积稳定性。 5、浇注料对铁水和熔渣的附着率要小,这样才能尽量免除炉前清除渣铁之劳。浇注料还应具备较强的抗铁水和熔渣的冲刷与侵蚀能力。 6、在使用中间修补时,旧材料与新材料的粘接性要好。这样才能有效延长 沟衬的使用寿命,降低耐火材料的消耗。 7、为避免对炉前环境的污染,浇注料中不应该含焦油等有害物质。根据以上的要求我公司选用系列Al2O3—SiC—C质浇注料。二、设计方案:

为满足上述要求,提高铁沟的使用寿命,降低炉前工人的劳动强度,节约耐火材料的成本,提高炼铁厂的整体经济效益。我公司组织技术人员,针对宁波建龙高炉出铁沟的使用条件,对出铁沟用耐材进行了优化设计,在铁沟料材质方面均采用Al2O3—SiC—C材质浇注料,针对不同使用部位采用不同的材质。 因为Al2O3是一种对Na2CO3、K2CO3和铁水有较强抗侵蚀的氧化物,但单纯的Al2O3的热膨胀系数大,耐剥落性差,基质部分易被熔渣渗透蚀损和冲刷,C(如焦碳、石墨、沥青等)与铁水及熔渣浸润性差,可有效改善抗渗透性能,SiC具有较高的热导率,低的热膨胀系数,很好的耐磨性以及表面氧化形成釉面层,进一步改善了抗剥落性和抗侵蚀性。引入金属Si、Al等组分,阻止了C的氧化并形成SiC网络结构以提高机械强度。这样,Al2O3、SiC、C三种材料组成一个体系,充分发挥了各自的特性,满足了高炉出铁沟操作条件的需要,以及达到提高出铁沟使用寿命的目的。2.1、出铁沟寿命设计 根据目前国内>2500m3高炉如宝钢、首钢、马钢等出铁量考核指标一般为8-12万吨,因此我公司结合贵公司情况及国内同类高炉出铁量情况进行综合分析研究,设计高炉出铁量≥200万吨/年,单沟沟役出铁量≥12万吨。2.2、主沟铁线料及铁材质的设计 Al2O3—SiC—C质浇注料根据其使用部位选用不同档次的浇注料,,对于出 铁沟铁线部位采用高档Al2O3—SiC—C浇注料,该部位浇注料要求抗铁水冲刷能力强、热震稳定性好。因而选用棕刚玉、致密刚玉、配以碳化硅和低挥发性炭质材料,并掺入一定量的快干剂,复合高效反絮凝剂,中温增强剂等高纯耐火原料,以提高Al2O3—SiC—C浇注料的抗熔渣和铁水的侵蚀和冲刷能力,及浇注料的热震稳定性。2.3、主沟渣线料材质的设计 对于高炉出铁沟的渣线部位采用中档Al2O3—SiC—C质浇注料,由于渣线料要求抗渣铁侵蚀能力强,冲刷能力强和热震稳定性好。故而采用棕刚玉、电熔刚玉为原料,配以碳化硅和挥发性炭质材料,并加入一定量的快干剂、复合高效反絮凝剂、中温增强剂等优质耐火材料,提高Al2O3—SiC—C 浇注料的抗渣性、铁水的侵蚀性和浇注料的热震稳定性。2.4、渣沟材质的设计

高炉出铁沟延长使用寿命技1

高炉出铁沟延长使用寿命技术 1 前言 现代大型高炉出铁沟一般都是采用低水泥结合Al2O3—SiC—C 质浇注料。该材料使用安全、寿命长、消耗少、施工维修方便,是高炉稳产、顺产的重要保证。由于消耗少,维修少,使用稳定,因此,现代大高炉炉前出铁场环境整洁。 一般大高炉都有2个以上的出铁沟,当其中一条铁沟必须重新造衬或必须修补时,只要堵住该条铁沟的出铁口后,就可以对该条铁沟进行浇注、养护硬化、烘烤干燥等。与此同时,其他出铁口出铁正常,不影响高炉的正常生产。但容积为1000m3以下的中小型高炉一般设计为单个出铁口,因此不可能保证一般浇注料施工所需要的养护、烘烤时间。所以,目前的单出铁口的中、小型高炉铁沟一般还是采用沥青或树脂结合Al2O3—SiC—C 质免烘烤捣打料捣打铁沟内衬。 由于采用树脂或焦油结合,捣打料捣打施工后不必烘烤或短时间烘烤即可立即直接过铁水,可以满足中、小高炉的使用工艺要求。但因为捣打的沟衬耐火材料一般只是沟底表面一层相对密实,而表层以下及沟帮部位都很疏松,不耐冲刷,因此捣打料存在使用寿命太短的问题,一般只有1~7天,最短的甚至1班一修。因此,铁沟修补频繁,炉前工人劳动强度太大,且高热的环境又造成很多不安全因素,还有沥青与树脂的烟尘有毒有害问题!因此,如何有效地解决单铁口高炉出铁沟寿命的问题备受关注。 2 低水泥结合Al2O3—SiC—C 质浇注料的改性研究 大高炉用低水泥结合Al2O3—SiC—C 质浇注料配料中有超微粉和分散剂,因此流动性好、耐火度高,浇注体致密性好、强度高,因此铁沟抗侵蚀、抗冲刷,使用寿命长(通铁量高)。但该材料的最大问题是浇注后需要养护且不能过快速度烘烤,否则会出现强度低和爆裂。因此有效解决大高炉铁沟浇注料的快干脱模和快速烘烤、防止爆裂问题,是该材料能否用于单铁口高炉的关键,也是本研究的主攻方向。 本试验的基本思路是:以大型高炉用Al2O3—SiC—C 质铁沟浇注料为基质,加入各种防爆改性材料,使其具有快硬快烘的性能。防爆试验方法是将浇注料浇注成100×100×60的方块,浇注后1.5~2h即脱模并立即将放入预先升温并恒温的电炉中,在高温炉内保温30m in后,观测其爆裂的程度。进一步放大样试验是将浇注料浇注为50kg以上的预制块,同样是浇注后1.5~2h即脱模并立即放在1000℃左右的炭火上进行烘烤,检验其爆裂情况。 3 主出铁沟储铁式改造 大高炉铁沟之所以通铁量高,使用寿命长,不仅因为是使用了高档次的Al2O3—SiC—C 质浇注料,而且还因为应用了储铁式结构。即大高炉的出铁沟主沟在出铁期间和出铁间隔时间内铁沟内总是储存大量的铁水,因此铁沟内的耐火材料所处温度环境相对恒定。另外,由于储铁式铁沟内总是残存大量铁水,因此,当高炉出铁时,从出铁口冲出并以抛物线形式快速落下的铁水所形成冲击沟底的巨大冲击力,被储存在沟底的铁水缓冲,有效地保护了主沟冲击区的耐火材料。 传统的单铁口高炉主铁沟沟底坡度较大,而且撇渣器出铁口沟底标高几乎接近于撇渣器前端进铁口处主沟沟底的标高。因此,每次出完铁以后主沟沟底不会留存残余铁水,并完全

出铁沟用浇注料技术A方案

建龙高炉出铁沟用浇注料技术方案 一、材质选择与依据 高炉出铁沟是引导高温铁水和熔渣并使之充分分离的通道,其所使用耐材的寿命,直接影响高炉的正常生产。由于受到周期性高温铁水和熔渣的作用,铁沟寿命主要受到以下破坏因素的影响: 1、流动铁水和熔渣的剧烈冲刷(尤其是出铁口前5米段)。 2、高温铁水和熔渣的化学侵蚀和渗透。 3、间歇出铁引起的温度变化,以及初次出铁的温度剧升易引起材料的爆裂。为此高炉出铁沟用耐火材料须具备以下特性: 1、足够的强度以抵抗铁水和熔渣的冲刷。 2、炉前作业周期短,对筑沟或修补的时间应尽可能地压缩到最小限度,因此浇注料添加水量要少,流动性要好,并能快速烘烤。 3、沟衬温度变化大,出铁时,铁水温度在1500℃左右,停止出铁后,沟衬温度急剧下降。目前国绝大多数高炉出铁后都要喷水冷却炮泥和冷却部分沟衬,以便清除熔渣。这样使浇注料频繁处于急冷急热状态。因此浇注料必须具备良好的抗热震性和抗氧化性。 4、用浇注料筑成的出铁沟是一个整体。无论在烘烤或使用中都不能出现超过一定限度的裂纹,否则会出现钻铁或漏铁的恶性事故。因此浇注料要有较高的填充密度和体积稳定性。 5、浇注料对铁水和熔渣的附着率要小,这样才能尽量免除炉前清除渣铁之劳。浇注料还应具备较强的抗铁水和熔渣的冲刷与侵蚀能力。 6、在使用中间修补时,旧材料与新材料的粘接性要好。这样才能有效延长

沟衬的使用寿命,降低耐火材料的消耗。 7、为避免对炉前环境的污染,浇注料中不应该含焦油等有害物质。 根据以上的要求我公司选用系列Al2O3—SiC—C质浇注料。 二、设计方案: 为满足上述要求,提高铁沟的使用寿命,降低炉前工人的劳动强度,节约耐火材料的成本,提高炼铁厂的整体经济效益。我公司组织技术人员,针对建龙高炉出铁沟的使用条件,对出铁沟用耐材进行了优化设计,在铁沟料材质方面均采用Al2O3—SiC—C材质浇注料,针对不同使用部位采用不同的材质。 因为Al2O3是一种对Na2CO3、K2CO3和铁水有较强抗侵蚀的氧化物,但单纯的Al2O3的热膨胀系数大,耐剥落性差,基质部分易被熔渣渗透蚀损和冲刷,C(如焦碳、石墨、沥青等)与铁水及熔渣浸润性差,可有效改善抗渗透性能,SiC具有较高的热导率,低的热膨胀系数,很好的耐磨性以及表面氧化形成釉面层,进一步改善了抗剥落性和抗侵蚀性。引入金属Si、Al等组分,阻止了C的氧化并形成SiC网络结构以提高机械强度。这样,Al2O3、SiC、C三种材料组成一个体系,充分发挥了各自的特性,满足了高炉出铁沟操作条件的需要,以及达到提高出铁沟使用寿命的目的。 2.1、出铁沟寿命设计 根据目前国>2500m3高炉如宝钢、首钢、马钢等出铁量考核指标一般为8-12万吨,因此我公司结合贵公司情况及国同类高炉出铁量情况进行综合分析研究,设计高炉出铁量≥200万吨/年,单沟沟役出铁量≥12万吨。 2.2、主沟铁线料及铁材质的设计 Al2O3—SiC—C质浇注料根据其使用部位选用不同档次的浇注料,,对于出铁

高炉出铁沟浇注料执行YBT4126-2005标准

高炉出铁沟浇注料 1、范围:本标准适用于高炉主沟、铁沟、渣沟和摆动流槽等部位的工作层耐火浇注料。 2、分类:高炉出铁沟浇注料按使用部位分为ASC-1、ASC-2、ASC- 3、ASC- 4、ASC- 5、ASC-6六个牌号。牌号中字母A 、S 、C 分别代表Al 2O 3、SiC 、C 。 3、技术要求:高炉出铁沟浇注料的理化指标应符合表1规定。 表1:高炉出铁沟浇注料的理化指标。 4、实验方法。 4.1 试样制备按YB/T 5202.1的规定进行。 4.2 氧化铝的测定按GB/T 6900.4的规定进行。 项目 指标 ASC-1 ASC-2 ASC-3 ASC-4 ASC-5 ASC-6 (Al 2O 3)/ % ≥ 70 53 60 48 48 60 (SiC+C)/% ≥ 12 25 16 10 17 10 体积密度/(g/cm 3) ≥ 110℃×24h 2.90 2.80 2.70 2.40 2.40 2.7 1450℃×3h 2.85 2.75 2.65 2.35 2.35 2.65 加热永久线变化(1450℃×3h ),% ±0.3 ±0.3 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 常温耐压强度/MPa ≥ 110℃×24h 20 18 20 15 15 20 1450℃×3h 30 25 40 30 30 40 使用单位 主沟铁 线 主沟渣 线 主 沟 铁 沟 渣 沟 摆动 流槽

4.3氧化硅的测定按GB/T 655 5.2的规定进行。 4.4 碳含量的测定按GB/T 1655 5.2的规定进行。 4.5 体积密度的测定按YB/T 5200的规定就行。 4.6 加热永久线变化的测定按YB/T 5203的规定进行。 4.7 常温耐压强度的测定按YB/T 5201的规定进行。 4.8 试样焙烧应在埋碳条件下就行。 5、质量评定程序。 5.1 组批:高炉出铁沟浇注料应按牌号组批,每批不大于60t。 5.2 抽样及合格判定规则。 5.2.1 高炉出铁沟浇注料的取样按GB/T 17617规定进行。5.2.2 检验结果均应符合表1规定。 5.2.3 检验结果如有不合格项时,应重新去双倍数量的试样对不合格项进行复验。 5.2.4 体积密度、加热永久线变化、常温耐压强度复验结果的平均值应符合表1的规定,且单值允许偏差符合表2规定。复验结果仍有不合格项时,则整批判为不合格批。 表2:复验时单值允许偏差。 项目允许偏差举例 体积密度—0.05g/cm3 ASC-1牌号,体积密度≥2.90 g/cm3,允许 其中一个单值不小于2.85 g/cm3 常温耐压强度/MPa —10% ASC-1牌号,常温耐压强度≥20MPa, 允许其中一个单值不小于18MPa 加热永久线变化±20% ASC-1牌号,加热永久线变化±0.3%, 允许其中以个单值±0.4%

出铁沟用浇注料技术A方案

出铁沟用浇注料技 术A方案

宁波建龙高炉出铁沟用浇注料技术方案 一、材质选择与依据 高炉出铁沟是引导高温铁水和熔渣并使之充分分离的通道,其所使用耐材的寿命,直接影响高炉的正常生产。由于受到周期性高温铁水和熔渣的作用,铁沟寿命主要受到以下破坏因素的影响: 1、流动铁水和熔渣的剧烈冲刷(特别是出铁口前5米段)。 2、高温铁水和熔渣的化学侵蚀和渗透。 3、间歇出铁引起的温度变化,以及初次出铁的温度剧升易引起材料的爆裂。为此高炉出铁沟用耐火材料须具备以下特性: 1、足够的强度以抵抗铁水和熔渣的冲刷。 2、炉前作业周期短,对筑沟或修补的时间应尽可能地压缩到最小限度,因此浇注料添加水量要少,流动性要好,并能快速烘烤。 3、沟衬温度变化大,出铁时,铁水温度在1500℃左右,停止出铁后,沟衬温度急剧下降。当前国内绝大多数高炉出铁后都要喷水冷却炮泥和冷却部分沟衬,以便清除熔渣。这样使浇注料频繁处于急冷急热状态。因此浇注料必须具备良好的抗热震性和抗氧化性。 4、用浇注料筑成的出铁沟是一个整体。无论在烘烤或使用中都不能出现超过一定限度的裂纹,否则会出现钻铁或漏铁的恶性事故。因此浇注料要有较高的填充密度和体积稳定性。 5、浇注料对铁水和熔渣的附着率要小,这样才能尽量免除炉前清除渣铁之劳。浇注料还应具备较强的抗铁水和熔渣的冲刷与侵蚀能力。 6、在使用中间修补时,旧材料与新材料的粘接性要好。这样才能有效

延长沟衬的使用寿命,降低耐火材料的消耗。 7、为避免对炉前环境的污染,浇注料中不应该含焦油等有害物质。 根据以上的要求我公司选用系列Al2O3—SiC—C质浇注料。 二、设计方案: 为满足上述要求,提高铁沟的使用寿命,降低炉前工人的劳动强度,节约耐火材料的成本,提高炼铁厂的整体经济效益。我公司组织技术人员,针对宁波建龙高炉出铁沟的使用条件,对出铁沟用耐材进行了优化设计,在铁沟料材质方面均采用Al2O3—SiC—C材质浇注料,针对不同使用部位采用不同的材质。 因为Al2O3是一种对Na2CO3、K2CO3和铁水有较强抗侵蚀的氧化物,但单纯的Al2O3的热膨胀系数大,耐剥落性差,基质部分易被熔渣渗透蚀损和冲刷,C(如焦碳、石墨、沥青等)与铁水及熔渣浸润性差,可有效改进抗渗透性能,SiC具有较高的热导率,低的热膨胀系数,很好的耐磨性以及表面氧化形成釉面层,进一步改进了抗剥落性和抗侵蚀性。引入金属Si、Al等组分,阻止了C的氧化并形成SiC网络结构以提高机械强度。这样,Al2O3、SiC、C三种材料组成一个体系,充分发挥了各自的特性,满足了高炉出铁沟操作条件的需要,以及达到提高出铁沟使用寿命的目的。 2.1、出铁沟寿命设计 根据当前国内>2500m3高炉如宝钢、首钢、马钢等出铁量考核指标一般为8-12万吨,因此我公司结合贵公司情况及国内同类高炉出铁量情况进行综合分析研究,设计高炉出铁量≥200万吨/年,单沟沟役出铁量≥12万吨。 2.2、主沟铁线料及铁材质的设计

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