铁水脱硫用搅拌头国标编制说明.doc

1铁水脱硫用搅拌头国家标准编制说明一、工作简况1、任务背景铁水在进入转炉、电炉冶炼钢前，进行炉外预处理脱硫，可提高钢材质量及扩大钢铁产品的品种，加快钢铁企业生产节奏，提高生产效率，降低炼钢生产成本。铁水脱硫用搅拌头，采用机械式搅拌方式，加速铁水和脱硫剂脱硫反应的耐火材料搅拌器。铁水脱硫用搅拌头的最大优点是充分地改善了脱硫的动力学条件，具有脱硫效率高，脱硫剂消耗少，脱硫成本低等特点。同时依据钢厂使用结论，搅拌头耐冲刷性优良，抗热震稳定性良好，寿命长，减少清渣，一定程度上促进生产效益提高，有利于脱硫产能发挥。目前全国有4亿吨铁水需要脱硫，年消耗铁水脱硫用搅拌头近万个，而且将以较快的速度递增。为满足市场要求，保证铁水脱硫用搅拌头的质量，需要制定标准。铁水脱硫用搅拌头是炼钢脱硫的重要耐火材料部件，是节能、环保，提高冶炼效率和钢水质量的配件，符合国家产业政策。2、任务来源根据国家标准委关于下达2013年第一批国家标准制修订计划的通知国标委综合201356号文件文件的要求，由营口东邦冶金设备2耐材有限公司负责起草铁水脱硫用搅拌头国家标准，项目计划号20130747T605。3、起草单位营口东邦冶金设备耐材有限公司以设计安装脱硫生产线、生产铁水预处理脱硫喷枪、铁水脱硫用搅拌头、铁水脱硫用钝化颗粒镁为主。公司生产的“铁水脱硫用搅拌头”被辽宁省质量技术监督局授予“辽宁省名牌产品”，被科技部评为“国家重点新产品”4、主要工作过程接到国家标准委关于制定铁水脱硫用搅拌头国家标准计划任务后，成立了工作组，走访调研了首钢京唐钢铁、包钢集团、日照钢铁、重庆钢铁、河北钢铁集团敬业钢铁、四川达州钢铁，柳州钢铁股份等钢铁企业。标准在起草过程中，首先由起草单位的相关专家组成标准起草小组，并委托中国标准化研究院国家标准馆进行检索ISO、乌克兰、美国及日本等国家关于铁水脱硫用搅拌头的标准，经中国标准化研究院国家标准馆进行检索确认无国际标准。而后，收集各钢厂对铁水脱硫用搅拌头的技术要求，以及同行业该产品的企业标准，进行分析。为保证标准制定工作的顺利进行，于2013年11月15日在大石桥召开了铁水脱硫用搅拌头国家标准框架、结构内容讨论会。与会代表对铁水脱硫用搅拌头国家标准的草案稿进行了深入讨论，并确定了有关试验验证工作。于20153年7月23日在大石桥召开了铁水脱硫用搅拌头国家标准工作小组讨论会，对初稿进行了讨论。2015年9月下旬，发往生产、使用、设计研究、大专院校等单位，开展征求意见。二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据1、标准编制原则11本标准编写和表述符合GB/T1112标准应体现技术先进，科技高、市场准入强。13科学合理，可操作性强。14应具有前瞻性，加强与国际接轨，淘汰落后工艺。2、确定标准主要内容的依据21产品的主要技术参数来自客户的采购技术要求和生产厂家的企业标准；22制定标准主要是为了很好的规范市场；23制定的标准要切实可行、要兼顾制造单位和使用单位的利益；4三、标准主要内容（包括牌号、成分、性能指标、型号、各种参数、公式、试验方法、检验规则等）确定的论据（包括试验、验证、统计数据等），修定标准时，应列有新旧标准的对比分析。1、范围的确定根据我国钢厂进入冶炼炉（转炉、电炉）前，铁水预处理的调研，铁水脱硫用搅拌头是搅拌法铁水脱硫预处理的耐火材料部件，也适用于铁水脱磷、脱硅的预处理，即所谓的铁水三脱。2、牌号的确定目前国内的行业标准设定了统一的牌号，所以这次国家标准的编制过程中，编写组经讨论决定采用行业标准的分类方法仍将铁水脱硫用搅拌头分为两个牌号JBL65、JBL60。JB代表脱硫搅拌头，L代表铝材质，65、60代表AL2O3的百分含量。产品定为高铝材质，依据是主要化学成分为AL2O3，在实际的配料中，虽然有的企业加入莫来石、刚玉、焦宝石、高铝熟料等原料很复杂，但矿相组成主要是莫来石、刚玉、高岭石等，这些均可归类于高铝范围。3、理化指标体系理化指标项目与我国YB/T5083粘土质和高铝质致密耐火浇注料特性基本一致，但在关键指标耐压强度和抗折强度设有常温和51500高温内容，指标值要求比较高。31AL2O3含量的确定AL2O3含量和体积密度不能定的太高，原因是铁水脱硫用搅拌头生产技术不断发展，随着产品中各种无AL2O3添加剂的加入，必将减少耐材中AL2O3含量。莫来石是铁水脱硫用搅拌头中的主要原料，莫来石中AL2O3含量在69左右，这也决定了AL2O3含量不会高，非铝质原料的加入对产品性能改善十分重要。32部分使用单位的技术要求表1A使用单位技术要求项目指标AL2O3/70体积密度/G/CM326011024H30耐压强度/MPA15003H4511024H4抗折强度/MPA15003H6烧后线变化/15003H耐火度/1780表2B使用单位技术要求项目指标AL2O3/65体积密度/G/CM326511024H30耐压强度/MPA14503H6011024H4抗折强度/MPA14503H10烧后线变化/14503H10，10耐火度/6表3C使用单位技术要求项目指标AL2O3/55体积密度/G/CM325511024H50耐压强度/MPA13503H6011024H8抗折强度/MPA13503H10烧后线变化/13503H10，03耐火度/表4D使用单位技术要求项目指标AL2O3/60体积密度/G/CM32611024H40耐压强度/MPA15003H5011024H8抗折强度/MPA15003H10烧后线变化/15003H05，1耐火度/表5E使用单位技术要求项目指标AL2O3/60体积密度/G/CM326011024H25耐压强度/MPA15003H5011024H抗折强度/MPA15003H烧后线变化/15003H05，15耐火度/177033部分生产单位的标准表6A生产单位企业标准7项目JBL70JBL60AL2O3/7060体积密度/G/CM327026011024H4040耐压强度/MPA15003H606011024H抗折强度/MPA15003H烧后线变化/15003H05，1005，10耐火度/表7B生产单位企业标准项目JBL65JBL60AL2O3/6560体积密度/G/CM326526011024H6040耐压强度/MPA15003H705011024H108抗折强度/MPA15003H1210烧后线变化/15003H08，0310，05耐火度（锥号CN）164164表8C生产单位企业标准项目指标AL2O3/60体积密度/G/CM327011024H50耐压强度/MPA15003H6011024H8抗折强度/MPA15003H10烧后线变化/15003H02，1耐火度/表9D生产单位企业标准8指标（按AL2O3含量划分）项目BL2BL21AL2O3/6570体积密度G/CM326026511024H4040耐压强度/MPA15003H707011024H66抗折强度/MPA15003H1212烧后线变化/15003H1010耐火度16501650表10E生产单位企业标准项目指标AL2O3/60体积密度/G/CM325511024H50耐压强度/MPA15003H6011024H8抗折强度/MPA15003H10烧后线变化/15003H01，03耐火度/1650表11F生产单位企业标准项目指标AL2O3/6011024H260体积密度/G/CM315003H25011024H25耐压强度/MPA15003H50烧后线变化/15003H05，05耐火度/1800表12G生产单位企业标准项目指标AL2O3/60体积密度/G/CM3260911024H25耐压强度/MPA15003H5011024H抗折强度/MPA15003H烧后线变化/15003H05耐火度/180034第三方检验数据第三方检测数据如下表13A检验中心理化检测数据项目JBL65JBL60AL2O3/67496124体积密度/G/CM3272711024H114916耐压强度/MPA15003H11887411024H144122抗折强度/MPA15003H216178烧后线变化/15003H02065耐火度/17901780表14B检验中心理化检测数据项目JBL65JBL60AL2O3/65126105体积密度/G/CM327427211024H9059耐压强度/MPA15003H1056911024H158抗折强度/MPA15003H1313烧后线变化/15003H03017耐火度/18001800表15C检验中心理化检测数据10项目JBL65JBL60AL2O3/6762体积密度/G/CM330026611024H8555耐压强度/MPA15003H1107311024H1110抗折强度/MPA15003H1412烧后线变化/15003H耐火度/35近一年公司内部检测结果351、理化检测数据统计由于公司一年的检测数量很多，不在此一一列举，现对一年来检测的JBL65的数据和JBL60的数据做出统计分析表162014年3季度JBL60理化检测数据统计JBL60项目最大值最小值平均值AL2O3/628861486160体积密度/G/CM326726026411024H616040104696耐压强度/MPA15003H755013572811024H1220838887抗折强度/MPA15003H135110211064烧后线变化/15003H045017表172014年3季度JBL65理化检测数据统计11JBL65项目最大值最小值平均值AL2O3/666865566579体积密度/G/CM327126526911024H805962906729耐压强度/MPA15003H96607230786611024H133210821117抗折强度/MPA15003H145112381267烧后线变化/15003H02005表182014年4季度JBL60理化检测数据统计JBL60项目最大值最小值平均值AL2O3/629660956136体积密度/G/CM327026126411024H701542764578耐压强度/MPA15003H71254578552311024H1198855903抗折强度/MPA15003H139910191098烧后线变化/15003H062009表192014年4季度JBL65理化检测数据统计JBL65项目最大值最小值平均值AL2O3/670365026551体积密度/G/CM326926526811024H735261156599耐压强度/MPA15003H81737125747511024H125710121101抗折强度/MPA15003H148912331289烧后线变化/15003H045010表202015年1季度JBL60理化检测数据统计12JBL60项目最大值最小值平均值AL2O3/622160136123体积密度/G/CM327126126411024H797845675067耐压强度/MPA15003H85345038542911024H1195819895抗折强度/MPA15003H117110171092烧后线变化/15003H075023表212015年1季度JBL65理化检测数据统计JBL65项目最大值最小值平均值AL2O3/665365026541体积密度/G/CM327126226511024H835261356579耐压强度/MPA15003H81737105760911024H129110311112抗折强度/MPA15003H142312021278烧后线变化/15003H055010表222015年2季度JBL60理化检测数据统计JBL60项目最大值最小值平均值AL2O3/632160146156体积密度/G/CM327826126411024H787841174537耐压强度/MPA15003H71255019559911024H1115821903抗折强度/MPA15003H130110331093烧后线变化/15003H04501213表232015年2季度JBL65理化检测数据统计JBL65项目最大值最小值平均值AL2O3/673265226591体积密度/G/CM327126526811024H911160016355耐压强度/MPA15003H82797168740911024H12889991042抗折强度/MPA15003H162312121298烧后线变化/15003H047005352、外观尺寸偏差统计对于铁水脱硫用搅拌头的外观尺寸，编写小组做了大量的调研，得知钢厂对尺寸没有任何要求，同行业也没有相应的企业标准。现对我公司日常生产检查过程中积累的数据做出如下统计。3521铁水脱硫搅拌头外观尺寸检查表242014年3季度制品的尺寸实测偏差MM指标项目最小值最大值平均偏差圆柱体141816长度搅拌叶片8693895尺寸允许偏差圆柱体直径57462空洞深度134122叶片缺棱、掉角长度（ABC）1364385宽度025宽度02505241569纵向裂纹长度宽度05无无无圆柱体与叶柱中心偏离（倾斜）2382914表252014年4季度制品的尺寸实测偏差MM指标项目最小值最大值平均偏差圆柱体101613长度搅拌叶片285尺寸允许偏差圆柱体直径467862空洞深度053721叶片缺棱、掉角长度（ABC）248253宽度025宽度025053413886纵向裂纹长度宽度05无无无圆柱体与叶柱中心偏离（倾斜）1433235表262015年1季度制品的尺寸实测偏差MM指标项目最小值最大值平均偏差圆柱体2148长度搅拌叶片58266尺寸允许偏差圆柱体直径285空洞深度137235叶片缺棱、掉角长度（ABC）236946宽度025宽度025054615410纵向裂纹长度宽度05无无无圆柱体与叶柱中心偏离（倾斜）244032表272015年2季度制品的尺寸实测偏差MM指标项目最小值最大值平均偏差圆柱体121413长度搅拌叶片26844尺寸允许偏差圆柱体直径2745空洞深度123825叶片缺棱、掉角长度（ABC）2263425宽度025宽度025058415612纵向裂纹长度宽度05无无无圆柱体与叶柱中心偏离（倾斜）1241265153522法兰盘尺寸的检查表282014年3季度法兰盘实测尺寸偏差MM指标项目最小值最大值平均偏差厚度030705外径0213075内径005003004孔0090120105尺寸允许偏差凸出键003007005表292014年4季度法兰盘实测尺寸偏差MM指标项目最小值最大值平均偏差厚度050706外径031308内径005007006孔009015012尺寸允许偏差凸出键00300860058表302015年1季度法兰盘实测尺寸偏差MM指标项目最小值最大值平均偏差厚度0607065外径04161内径0050080065孔014018016尺寸允许偏差凸出键003007005表312015年2季度法兰盘实测尺寸偏差MM16指标项目最小值最大值平均偏差厚度08064075外径131514内径003009006孔011017014尺寸允许偏差凸出键00400800636、结论综合四季度的数据统计及相关标准的参考，我们将产品的指标确定如下。表32制品的理化指标项目JBL65JBL60AL2O3/6560体积密度/G/CM326526011024H6040耐压强度/MPA15003H705011024H108抗折强度/MPA15003H1210烧后线变化/15003H08，0310，05耐火度（锥度CN）164164表33制品的尺寸允许偏差及外观要求MM项目指标圆柱体20长度搅拌叶片10尺寸允许偏差圆柱体直径10空洞深度5叶片缺棱、掉角长度（ABC）90宽度025不限制宽度0250520纵向裂纹长度宽度05不准有17表34法兰盘尺寸偏差MM项目指标厚度1外径2内径01孔02尺寸允许偏差凸出键014、试验方法的确定经查阅，铁水脱硫用搅拌头中所规定理化指标均可参照2015年出版的耐火材料标准汇编第5版进行检验。并且第5版耐火材料标准汇编为最新版本的耐火材料检验标准，是国内已经执行的试验方法。5、检验规则的确定51检查和验收铁水脱硫用搅拌头由生产厂家质量检验部门检验，并保证符合本部分的规定，并附产品质量证明书。52组批产品按同一牌号编批，以每30支为一批，不足30支的订单规定为一批。53抽样每批为一个取样单位。随机抽取10的产品（不少于3支），作18为进行尺寸允许偏差及外观检验的样品；随机抽取生产过程中不少于20KG的浇注料（考虑复验样），作为进行理化检验的样品。54检验结果的判定541尺寸允许偏差及外观应全部符合表33、表34的项目规定。如果有不符合的，可以进行修复，同时对本批全部产品进行不合格项的复验。复验后仍不合格的，只判定有不合格项的产品为不合格产品。542理化指标应全部符合表32的项目规定。如果有不合格项，用备份样对不合格项目进行复验。复验结果仍有不合格项的，判定该批产品为不合格品。四、主要试验（或验证）结果的分析、综述报告、技术经济论证，预期的经济效果等。本次铁水脱硫用搅拌头试验共抽取20个样品，共由5家钢厂进行试验。同时对产品的理化指标和使用效果进行验证。1、A钢厂主要技术数据及使用情况铁水罐容量300T铁水装载重量300T铁水温度1500铁水液面深度3M搅拌头插入深度182M压缩空气压力0406MPA19搅拌时间每次1015MIN搅拌头长度35M要求寿命250次实际寿命大于255次2、B钢厂主要数据及使用情况铁水罐容量180T铁水装载重量175T铁水温度12501480铁水液面深度25M搅拌头插入深度1015M压缩空气压力04MPA搅拌时间每次89MIN搅拌头长度35M要求寿命250次实际寿命大于258次3、C钢厂主要数据及使用情况铁水罐容量180T铁水装载重量165180T铁水温度1350铁水液面深度25M搅拌头插入深度15M压缩空气压力05MPA20搅拌时间每次812MIN搅拌头长度35M要求寿命250次实际寿命大于255次4、D钢厂主要数据及使用情况铁水罐容量80T铁水装载重量78T铁水温度12501450铁水液面深度18M搅拌头插入深度12M压缩空气压力04MPA搅拌时间每次89MIN搅拌头长度275M要求寿命350次实际寿命大于360次5、E钢厂主要数据及使用情况铁水罐容量150T铁水装载重量145T铁水温度1350铁水液面深度25M搅拌头插入深度15M压缩空气压力0608MPA21搅拌时间每次1012MIN搅拌头长度35M要求寿命2700分钟实际寿命大于2780分钟验证结果，所有产品均达到了预期效果。由于优质与特种钢种需求越来越多，其中脱硫是炼钢环节中的一道重要工序。脱硫设备的使用和脱硫成本已成为钢厂关注的焦点之一。铁水脱硫搅拌头的引入以及使用寿命的不断提高，降低了脱硫成本，并能达到理想的脱硫效果，较比铁水在高炉、转炉和出钢脱硫具有明显的优势，同时保证了铁水的温降小。脱硫搅拌头技术的发展给钢厂带来了良好的经济和社会效益。本标准可达到国际先进