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耐火材料在炼铁高炉的应用

编辑:亚洲城ca88手机版官   浏览:   时间:2019-11-21

耐火材料的应用领域非常的广阔,例如建材、电力等,今天介绍一下耐火材料在炼铁高炉的应用,高炉内衬是耐火制品砌筑而成的,高炉冶炼的主要产品是生铁 ,还有副产高炉渣和高炉煤气。
 
耐火材料
 
耐火材料在高炉的应用
1、高炉炉腰
炉腰起着缓冲上升煤气流的作用。炉腰区域的温度高(1400-1600℃)熔渣大量地形成,渣蚀严重;碱金属、含尘炽热煤气上升对炉衬的冲刷作用、物料摩擦作用都加剧,因此炉腰部位一般选择抗渣侵蚀性强、耐冲刷的耐火材料。
2、高炉炉喉用耐火材料
炉喉主要起保护炉衬、合理布料的作用这一领域主要受炉料直接冲击和摩擦作用,荣盛耐材但煤气流的冲刷相对较轻。因此,炉喉一般多用性能优异的黏土砖或高密度的髙铝砖砌筑,但该砖使用寿命短,因而还采用耐磨耐撞击的铸钢保护板,即所说的炉喉钢砖。炉喉部位也兴采用粘土砖或耐火浇注料作内衬的,也有采用碳化硅砖的。
3、高炉炉底用耐火材料
高炉炉底多用炭砖砌筑,铁水溶蚀是炭砖被侵蚀的主要原因。在高炉大修时常会发现,炉底炭砖试样中w(Fe)很高,有的甚至高达40%,且呈网络状分布;炉缸炭砖试样中w(Fe)也达到10%以上,呈弥散的颗粒状分布。这表明铁水对炉缸、炉底炭砖的溶蚀作用很严重。降低耐火材料的铁水溶蚀指数,对延长高炉寿命至关重要。
 
高炉容易损毁的部位常用的耐火材料及如何修补
高炉炼铁技术的发展主要表现在高炉的大型化和炉顶高压、高风温、综合喷吹等强化冶炼技术方面。
高炉的冶炼过程是连续的,炉料投入后在不同的温度区发生复杂的物理化学变化。在高炉的高度方向上,炉气成分、炉料和揸铁对耐火材料内衬的作用是不同的,因而各部位的损毁机理也是有很大差异的。
高炉侵蚀严重的部位通常是炉腹、炉腰及炉身下部,这些部位容易过早损毁,并将导致高炉的大、中修。炉腹、炉腰部位损毁的原因以及碱金属和熔融物侵蚀、碳素沉积为主,炉身下部以铁水和熔渣的侵蚀为主。因高度方向上各区温度不同,所以温度是重要因素之一,它不但引起化学侵蚀,而且造成热应力破坏。
炉缸是高炉盛庄铁水和熔渣的地方,渣铁侵蚀严重,该部位以化学侵蚀和热应力作用为主,而且开炉初期因机械作用造成的损坏也很严重。
高炉炉腹及炉身下部常用的耐火材料有莫来石砖、刚玉砖、碳化砟砖、碳化硅砖、碳化硅一石砖等。炉缸及炉底部位常用碳砖、半石墨砖和石墨砖等。
炉腹、炉身下部和炉缸、炉底是高炉用耐火材料的重点部位。大型商炉用碳化硅砖发展迅速,其中有氮化硅结合、氧氮化硅结合、塞隆(Sialon)结合碳化硅砖。炉缸及炉底用的碳砖也在向致密、微孔方向发展,有的也加入SiC以改善碳砖的使用性能。
我国的中小型高炉使用致密莫来石砖、刚玉砖及铝碳砖将有所发展。
而造成高炉大、中修的主要原因是炉腹及炉身下部内衬的过早损毁。对蚀损严重部位及时进行修补是延长高炉寿命的有效手段。目前常用的修补方法有喷补法、压入料修补法和包扎维修法等,其中以前两种修补方法使用较多。
高炉炉壁内衬损毁时可采用喷补法修补。喷补作业一般应在休风或停炉后进行,而某些部位也可在不停炉的情况下喷补。喷补修复吋以获得良好的效果,因而对喷补技术的研究也较多。高炉喷补技术的研究主要集中在提高喷补设备的自动化程度和改进喷补料的性能上,遥控喷涂和低水分喷补料有发展前途。
高炉炉壁内衬采用压入料修补也比较有效。该法是在高炉休风时,从炉壳外钻孔,通过喷嘴将压入料压入需要修补的空隙,即达到修补的目的。
 
高炉内衬耐火材料的修复技术
高炉内衬耐火材料的修复技术包括以下3个部位的修复:
(1)内衬的修复。由于上升管位于高炉上方,可以搭设平台到达需要修补的部位。所以维修时,一般采用的方式是在管体上开设检修人孔(或利用原有检修人孔),从管体外入内进行内衬的喷补修复。
为了提高喷补的效果,也有在管壳内表面安装金属锚固件。
(2)煤气封罩内衬的修复。受温度波动、炉料的冲击和高温荒煤气的冲刷作用,高炉炉顶煤气封罩内衬耐火材料一般情况下与高炉一代炉龄无法同步,尤其是无料钟式高炉,所以需要进行中间维修。这种修理一般也在高炉休风过程中进行。
通常,煤气封罩内衬的耐火材料都是采用耐火喷涂料的喷涂层。所以,维修基本是以耐火喷涂料喷补的方式进行的。
如果内衬耐火材料中的金属锚固件脱落,必须首先焊补金属锚固件。
(3)下降管内衬的维修。与煤气封罩、上升管内衬的维修相比,下降管内衬的维修难度更大。除了结构的位置处于高空,施工作业条件差,还有下降管一般是斜管,要在休风过程中完成修复,需要设计专用设备,以提髙工效。如:载人检修专用小车,管内活动施工平台等等。

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