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熱風爐用優質耐火材料的現狀及發展

發(fā)布時間:2023/3/23 9:50:12
作者:大發特種
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目前,世界上爐內容積大於(yú)2000時的(de)大型(xíng)高爐有100多座,其中4000--5000的超大型高爐有30多(duō)座。國外大(dà)型高爐由於使用精料和富氧噴吹天然氣,重(chóng)油,煤粉,提高送風溫度和爐頂壓力,采用冷(lěng)卻板,立式冷卻壁(bì)等冷卻技術,開(kāi)發使用碳化矽磚,微孔碳磚,"陶瓷杯(bēi)"等優質高效耐火材料,使一代爐令達(dá)到10年以上,而新一代高爐(lú)設計(jì)壽命均為12--25年。
    2、爐底和爐缸用耐火材料
    國(guó)外高爐的(de)爐底和爐(lú)缸已由過去使用粘土磚,高鋁磚改為使用碳磚(zhuān),微(wēi)孔碳磚和"陶(táo)瓷杯"。由於碳磚具有導熱性高,抗渣性(xìng)和抗堿性強,耐熱剝落(luò)性(xìng)好,高溫強度大,並(bìng)能夠大型化等優點,所以得到(dào)了大量使用。為了進一步改進碳磚的質量,通過添(tiān)加(jiā)A12q,提高了杭鐵水熔解性(xìng);通過添加金(jīn)屬矽和破化矽,使氣孔微細化,防止了鐵水的(de)侵入,提高了杭鐵水浸透性;通(tōng)過增加石墨添加量(liàng),提高了冷(lěng)卻效果;通過把結合劑從 瀝青改為樹脂,提高了高溫強度。
    近年來,國外已在爐(lú)缸(gāng)處使用了新型微孔碳磚和超微孔碳磚,取(qǔ)得了很好的效果, 改善了杭鐵(tiě)水浸透性,杭堿性和杭氧化提性性。微孔碳磚將原有碳磚的(de)氣孔直(zhí)徑從(cóng)4 --5pam降(jiàng)到0。 51ium,超微孔破磚的氣紮直(zhí)徑僅為0。 2pm。表3列(liè)出了微孔(kǒng)碳(tàn)磚和超微孔(kǒng)碳磚的性能。 氣(qì)孔直徑,熱風爐用耐火材料。
    國外(wài)熱風爐主要采用內燃式熱風爐(lú)和外燃式熱風(fēng)爐,內燃式(shì)熱(rè)風爐有考貝式,麥克盧爾式和艾莫伊登式,外燃式熱風爐有考伯斯式,馬丁式和新(xīn)日鐵(tiě)式。近年來,內燃 式熱風爐已逐漸被外燃式熱風爐所取代,內燃式熱風爐供風量不超過200000Nm3/h,
    而外燃式熱風爐供風量(liàng)可從180000Nm' /h增至500000Nm'/h。德(dé)國蒂森公司蒂森(sēn)廠2號高爐建造了大熱風爐,供風量為480000Nm' /h,蓄熱室直徑為tom,燃燒室直徑為5。5m,高約47m,正常操作風溫控製在1300`C,采用三座熱風爐操作。國外(wài)熱風爐為了保證安全生產20-30年而無需大修,便根據各部位的(de)溫度及其 溫度變化速度,荷重和氣(qì)氛等選擇(zé)適合的耐火材料(liào),一般采用(yòng)粘土磚(zhuān),高鋁磚和矽磚, 但在高溫熱風爐(lú)的燃燒室,爐頂和蓄熱室上部使用了優質莫來石磚和優質矽磚。 國(guó)外熱風爐(lú)用耐火材(cái)料除了(le)要求體(tǐ)積密度,杭熱震性和高溫強度等性能外,特別 重視杭蠕變性。在高溫部位一般使用優質矽磚和低(dī)蠕變高銘磚,同時推薦使用紅柱石磚,在溫度為1450℃時,使(shǐ)用從q含量為65%的紅柱石磚,在溫度(dù)為1350℃時,使(shǐ)用 從q含量為55%的紅柱石磚。在低溫部位使(shǐ)用從q含量不同的各種粘土磚列出了國外外燃式% 日本為(wéi)了提高(gāo)高爐的生產能力,降低燃料單耗,不斷提高熱風爐的送風溫度(dù)和壓 力,使(shǐ)熱風爐爐(lú)頂的(de)操作溫度已由1250℃升高到1400℃以上(shàng),外燃式熱風爐頂溫度已(yǐ) 達到1550,C,因此耐火材料的使用條件越來越苛刻,對於爐頂(dǐng)磚脫落,隔(gé)壁牆磚變形損毀,格子磚蠕(rú)變(biàn)變形損毀采取了各種措施,尤其是對外(wài)燃式熱風(fēng)爐和高溫(wēn)操作的內 燃式熱風爐,通過改進和提高耐火材料的杭蠕變性,改(gǎi)變磚的材質,在高溫部位使(shǐ)用高鋁磚(zhuān)和矽磚,顯著提高了熱風爐的使用壽命,其爐令已達到高爐2個爐役(yì)以上。
    俄(é)羅斯在新建和改建的熱風爐高溫部位,其中包括磚格子,基本上都(dōu)使用矽磚,可將預熱空氣的溫(wēn)度提高到1200-1300`-,大幅度延長了使用(yòng)壽命。近幾年來,下塔吉(jí)爾鋼鐵公司又研究開發出了熱風爐磚格子用鎂橄欖石(shí)磚和鎂橄欖石格磚,其性能列於這兩種磚的耐壓強(qiáng)度比矽(guī)磚高0。5--1。5倍,導熱率也比矽磚高,在1300℃以上的高溫下,熱(rè)膨脹率比較高,可以砌築在矽磚和莫來石(shí)剛玉磚上麵,並可以砌築在熱風爐磚格子高溫部位的任何高(gāo)度上,這兩種磚在3號高爐7號熱風爐上使用,取得了
理(lǐ)想效果。
    綜上所述,目前世界各國都在不斷提高高(gāo)爐的(de)生產設備能力和生產操作技術,為了適應高爐的(de)大型化,高效化和(hé)長(zhǎng)壽化的要求,努力提高耐火材料的生產技術,改進現 有(yǒu)耐火材料的質量,研究開發新材質,新產品的優質,高效,環保型耐(nài)火材料,完善和提高高爐的修補技術和冷卻技術,使大型高爐的使用壽命達到20年以上,仍是今後的重要課題。 隨著高爐送風溫度和送風壓力的提高,國外對熱風爐的爐(lú)型結構和爐襯材料進(jìn)行了大量研究工作,逐漸從內燃式熱(rè)風爐向外燃式熱風爐,內A式熱(rè)風爐從一般溫度操作向高溫度操作方向發展,爐襯材(cái)料也由普通拈土磚向高(gāo)銘磚,莫來石磚,優質矽(guī)磚,矽線石磚和紅(hóng)柱(zhù)石磚方麵(miàn)發展,取得了很好效果,大幅度提高了使用壽命。今後,國外熱風爐仍將(jiāng)朝著改進現有爐型結構和耐火材料質量(liàng),開發新型熱風爐和新(xīn)型耐(nài)火材料,進一步提高使用(yòng)壽命方向發展。
    總(zǒng)之,世界各國在二十一世紀將加大科研的力(lì)度,加強(qiáng)新品種的開發,加速產品的更換(huàn)新(xīn)代,實現耐火材料與高爐,熱風爐(lú)的(de)同步發展(zhǎn)。

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