韩行禄提高技术水平,降低生产成本,增强竞争能力

121 提高技术水平 降低生產成本 增強竞争能力提高技术水平 降低生產成本 增強竞争能力 韩行禄 高工 北京中冶集团建筑研究 一 一 基本概念基本概念 耐火材料是耐火度不低于 1580 的无机非金属材料 是服务高温技术的基础材料 是 砌筑窑炉等热工设备的结构材料 也是制造某些高温容器和部件或起特殊作用的功能性材 料 耐火材料分为定行耐火材料 不定行耐火材料和特种耐火材料等三大类 一般是由耐 火骨料 粉料 结合剂和外加剂组成的 又分为烧成耐火材料和不烧耐火材料 金属耐火材料 金属氧化物结合耐火材料和单质 Al SI 结合耐火材料等提法 与基本 概念相背是错误的 耐火材料还分为重质和轻质 隔热 耐火材料 定性隔热耐火材料系指总气孔率不低 于 45 的材料 轻质不定型耐火材料系指烘干体积密度 1 88 cm3 的材料 有些资料上 将体积密度 1 8 cm3 的材料 也称作轻质不定型耐火材料 这是错误的 将耐火骨料和粉料称为耐火集料是错误的 集料概念是混凝土中的称呼 系指石子和 沙子而言 二 根据使用条件 确定技术路线二 根据使用条件 确定技术路线 耐火材料企业科教工作者 必须熟知和掌握热工设备及使用条件 损毁机理 以耐火 材料理论为前提 合理选择原材料品种 技术配方 达到降低成本和窑炉长寿的目的 这 样也增强了市场竞争力 1 1 轧钢加热炉 轧钢加热炉 1 加热炉种类和使用条件 条件为间歇生产 温度 1000 1350 2 加热炉用不定型耐火材料 A A 耐火可塑料和粘土浇注料耐火可塑料和粘土浇注料 名称 耐火可塑料粘土浇注料 AL2O3 505363556065 体密 8 3 2 282 302 342 352 402 45 耐压强度 110 161813101315 MPa 1350 304540404550 烧石线变 化 1350 0 5 0 4 0 4 0 5 0 4 0 4 耐火可塑料在武钢 1 米加热炉上使用 26 年 在其它厂使用寿命 8 年以上 并能继续 使用 粘土浇注料在鞍钢中板和齐钢 450 加热炉上使用 8 年以上 仍可使用 122 B B 微膨胀低于水泥浇注料微膨胀低于水泥浇注料 化学成分 AL2O358626870 CaD1 82 02 0 mgo 体密 8 cm3 2 332 452 452 50 耐压强度 110 15222525 Mpa 1000 35455050 1400 50606565 烧后线变化 1400 0 0 50 0 60 0 5 0 4 使用部位炉顶炉墙 隔墙烧嘴砖包扎 料 炉底 微膨胀低水泥浇注料在萍钢高线大跨度内制式加热炉上的使用近 8 年 仍完好无损 该料自 2000 年以来 在 100 多座加热炉上使用 均取得良好效果 其特点是强度较低而适 用 故抗热震性好 使用寿命长 C C 低水泥耐火浇注料 低水泥耐火浇注料 编号 1234 AL2O3 60657075 体密 8 cm3 2 422 502652 72 耐压强度 110 506570 MPa 1000 60708085 1400 80859095 烧后线变化 1400 0 5 0 5 0 4 0 4 低水泥浇注料 编号 2 在萍钢棒材加热炉上使用寿命一年 从 2 月起开始修补 前后 修补 4 5 次 花近 60 万元 编号 3 在包钢均热炉上使用寿命为 43 天 700mm 厚的炉墙 已剥落所剩无几啊 该类料 在其它加热炉上使用寿命也是很低的 最多未超过 2 年 其间需要修补数次 故强度高 抗热震性差所致 2 2 钢包用耐材 钢包用耐材 钢包是盛装高温钢水的容器 国内大钢包为 300t 小的有几吨 使用条件是间歇操 作 即盛装钢水时 使用温度 1600 以上 放完钢水时 其温度骤降 最低时只有 1000 左右 因此 衬体材料应具有优良的抗高温熔渣和钢水的侵蚀冲击得力 在急冷急热的条 件下不开裂 即要有高抗热震性 根据包衬使用部位不同又分为永久衬和工作衬 工作衬又分为包底 包壁 渣线和包 口效位 因使用部位不同即使用条件各异 所有材料也不同 必须合理经济选用 达到节 能长寿的目的 1 1 永久衬 永久衬 永久衬主要起保保温隔热作用 使用温度一般 1000 左右 当工作衬很薄或烧穿时 能承受一包钢水的能力即可 然后拆包大修 123 永久衬一般用低水泥高铝质浇注料即能满足要求 其体积密度 2 1 c 左右 有 些单位用刚玉质材料 铝镁尖晶石质材料等 配成的浇注料成本高 体密大 不保温隔热 不利工作衬的使用 2 2 工作衬 工作衬 A 定型制品 铝镁质砖 渣线用镁质砖 其碳含量根据钢种不同而异 铝质材料用刚玉 特矾 一矾不同 铝镁尖晶石用量适当 必须添加镁砂类材料 以便在使用工程中产生 原位反应 生成铝镁尖晶石 达到衬体有微膨胀的效果 提高抗热震性 B 不定形耐火材料 从上世纪七十年始 不定型耐火材料在钢包上得到了应用 由铝镁质掏 打料发展 到今天的耐火浇注料 其用量约占包衬材料的 60 a 包底工作衬 包底工作衬受钢水冲击大 浸泡的时间长 因此要用高强度铝镁质浇注料 b 包壁工作衬 包壁工作衬受渣侵急冷急热冲击等因素影响 因此要用强度适中 1100 和 1550 强度比接近的铝镁浇注料 以便提高抗热震性和抗渣性 渣线一般用镁炭砖砌筑 也试用过含碳浇注料 总之 要根据衬体部位不同 使用条件差异 合理选择 铝镁质耐火浇注料 达到 长寿的目的 3 3 水泥回转窑前窑口 水泥回转窑前窑口 1 回转窑种类 干法窑和湿法窑两大类 近年用的最多是预分解窑 pc 和预热器窑 SP 2 使用条件 PC 窑和 SP 窑比传统回转窑的窑转速高 3 4 倍 工作温度高 热负荷大 碱金属 硫和氯 等物质蒸发和凝聚的数量大 致使碱蚀严重 新法窑用不定形耐火材料占总耐火材料用量 1 3 左右 回转窑前窑口是回转窑的薄弱环节 使用温度 900 1250 需承受急冷急热气流冲击 高温水泥注料磨损和高温有害气体碱蚀等 使用条件十分苛刻 衬体损毁主要是开裂 剥 落和磨蚀等 3 钱窑口国内外普遍用耐火浇注料 A A 窑口用钢纤维增强浇注料性能 窑口用钢纤维增强浇注料性能 国别中国丹麦日本 AL2O3 938070629584 体密 8 cm3 2 932 802 602 453 202 94 耐压强度 110 90858010080122 MPa 1100 10085110100 1000 80 1000 173 1500 使用寿命 2 8 个月 还需进行小修小补 124 B B 窑口用浇注料的研发 窑口用浇注料的研发 钢纤维增强高铝莫来石质低水泥浇注料 其理化指标应当是 AL2O3 50 70 烘 干 1100 耐压强度分别约为 40 MPa 和 70 MPa 耐火骨料选用二 三级矾土熟料 焦宝石和莫来石等 临界粒径放大 搞好颗粒级配 达到最大堆积密度 耐火粉料选用棕刚玉高铝料 莫来石和碳化硅等材料 也应搞好颗粒级配 结合剂选用铝酸钙水泥 超微粉和磷酸盐等 最好复合使用 成型 能拆模 烘干耐石 强度达到 40 MPa 左右即可 外加剂和外加物有分散剂 促凝剂 烧结剂 防爆剂和耐热钢纤维等 应当指出 耐火粉料 结合剂和外加剂之间 在常温下能产生拆模强度 高温下能发 生原位反应 产生影响 提高材料性能 所研发的浇注料 在回转窑前窑口上使用 一般一年以上 有的达到 2 年 期间也要 小修小补 三 技术评估三 技术评估 轧钢加热炉使用温度 1000 1350 间歇操作即每个月都有 1 2 天停炉 检修轧机 等设备 炉温则由 1350 左右降到 1000 甚至更低 也就是说 炉衬要承受急冷急热的作 用 要求炉衬材料应具有良好的抗热震性 另外 钢坯易刮损和磨损部位 要求具有足够 的强度 提高耐磨性 钢包使用条件是间歇操作 温度变化大 同时有溶渣侵蚀和钢水冲刷等 这些就是选 择包衬材质的依据 其材料能耐侵蚀 抗热震性好 使用过程中不开裂剥落 就能达到长 寿节能的效果 回转窑前窑口使用温度 900 1250 除受气流冲击 高温水泥熟料磨损和高温碱蚀 外 因暴露在空气中 还受冷空气的冲击 即要求窑口衬应能承受急冷急性 耐磨性和耐 碱侵蚀 加热炉钢包和水泥回转窑窑口设备 其损毁主要是炉衬开裂剥落和渣蚀等 以此衬体 材料要有优良的抗热震性 耐蚀性和适宜的强度 以低抗物料的磨蚀 在选料时必须根据热工设备的使用条件进行 要达到技术先进 成本低 寿命长 众所周知 黏土砖抗热震性和耐碱性优于高铝砖 原因是铝含量低 耐压强度高耐磨 性好 抗热震性差 因此 在加热炉炉衬上 使用粘土质可塑料 粘土结合浇注料和低膨 胀低水泥浇注料等 铝含量低 强度低 抗热震性好 使用寿命高 用高铝含量和高强度 的低水泥浇注料 因抗热震性差 使用寿命低 在钢包中 铝煤炭砖和铝镁质浇注料的强 度特高