高炉送风支管内衬耐火材料研究进展xx1021

高炉送风支管内衬耐火材料研究进展高炉送风支管内衬耐火材料研究进展xx1021xx1021 高炉送风支管内衬耐火材料研究进展及发展趋势薛海涛姚建中冶武 汉冶金建筑研究院有限公司摘要论述了高炉送风支管内衬耐火材料 性能要求及所存在问题 对高炉送风支管内衬耐火材料研究进展及 发展趋势进行了综述关键词高炉送风支管内衬耐火材料导热系数抗 热震性Key word Blast furnace blower Refractory lining Thermal conductivity Thermal shockresistance1 前言高炉送风支管是高炉的重要组成部分之一 其寿命的长短直接影响到高炉一代炉龄的长短 随着现代高炉冶炼强度的不断增加 风温 富氧 顶压水平的提高 送风支管漏风 发红现象常有出现 而且严重影响了高炉的冶炼 节奏 8 2 送风支管耐火浇注料性能要求高炉送风支管 以下简称风管 是指 高炉热风围管以下进人高炉内的送风管道 风管的基本组成包括膨胀节 又称波纹管 弯管 又称弯头或鹅颈管 和直吹管 风管容易发红的部位主要集中在直吹管与弯管接头部位 弯管窥视 孔部位和直吹管喷煤枪部位及头部区域 虽然风管的使用温度不高 1100 左右 最高1250 但是风管 内衬材料长期经受高速气流的冲刷 因此要求内衬材料在使用温度 下 具有优良的体积稳定性 耐磨性和抗热震性 风管内衬材料还要求具有较低的导热系数以降低风管的表面温度 风管内衬材料的中温线收缩不能太大 风管内衬材料最薄处仅20mm 要求材料具有极好的流动性以保证最 薄处也能浇注饱满 由于直吹管细长 脱模过程中的撞击易将材料 震裂 因此要求材料具有较高的常温强度 风管浇注料还要求固化速度快 一般为1 3h内可以脱模 以便提高模具使用效率 3 送风支管耐火浇注料存在主要问题目前送风支管耐火浇注料有刚 玉莫来石质 莫来石质 高铝质 焦宝石质 粘土质等 结合形式 上有低水泥结合和溶胶系结合等 现在送风支管耐火浇注料主要存在以下问题 1 耐压性差难于承受0 30 0 50MPa高风压 同时材料在温度急 剧变化下 容易产生裂纹导致法兰 波纹管部位易漏风 2 耐热性差难于承受1000 1300 的高风温 材料导热系数过大 外表温度高 直吹管和鹅颈管接头部位 鹅颈管窥视孔部位 上 下节波纹管补偿器部位和直吹管喷煤枪部位易发红 3 送风支管内衬耐火材料抗热震性差 材料容易开裂 4 送风支管结构复杂 施工现场变化情况多 材料施工性能不能 很好满足施工需要 4 送风支管耐火浇注料研究进展叶军 黄足兵 1 对马钢新1号高炉 2500m3 提高送风支管使用寿命的措施进行了总结 采取的措施一是优化风管结构设计 二是提高内衬材料质量 三是改 进内衬材料的施工成型工艺 从而使送风支管的使用寿命由3个月提 高到6个月以上 风管更换及高炉休风次数逐年减少 冯力 熊滨生 2 等研究了高炉送风支管内衬的耐火浇注料 该内衬 采用氧化铝空心球浇注料作为隔热层 CA 70铝酸盐耐火浇注料作为耐热层 分析了低钙高铝水泥结合剂中的CaO Al2O3 CaO 2Al2O3的水化 反应及水灰比 进行了级配实验 并对两层浇注耐火内衬的试块进 行了抗热震性模拟试验 试验表明氧化铝空心球浇注料和铝酸盐耐火浇注料的结合使用 隔 热 耐火效果好 秦红星 3 对马钢2500m3高炉送风装置耐火内衬施工技术攻关 通过 对模具的制作 模具的支设 浇注料施工 养护和烘炉优化 获得 非常理想的效果 取得较大的经济效益 许俊 胡显波 4 等建立送风支管的传热数学模型 计算各种条件下 送风支管的温度场 结果表明内层采用抗热震能力较强而外层材料导热系数较小的双层 结构是合理的 提高热风温度要求内层耐火材料耐高温能力和抗热 震能力相应提高 增加内衬厚度能有效降低外表面钢壳温度 送风 支管采用内层导热系数为0 72W m K 外层导热系数为0 15W m K 内衬厚度大于150mm双层结构是合理的 齐富 华高远 张静 5 对邯钢7号高炉吹管频繁出现烧穿事故 分 析得出吹管内部要持续传输高速高温热气流 在热应力热震性 高速 气流的物理冲刷及氧化性侵蚀的作用下 吹管耐火内衬材质会逐步的 减薄甚至脱落 在外部没有冷却措施的情况下 当局部钢质材料暴露后会更快速的加 快吹管破损 很快出现钢管发红 严重时就会造成吹管突然烧穿 通过对吹管不同破损部位的破损机理进行分析 在吹管的钢质材料 和内衬耐火材料的选取优化 吹管外形结构 内衬制作工艺等方面 做了相应的改进 管理上制定了更科学规范的控制标准 使制成的吹 管更加合理和耐用 满足了高风温 高富氧 大风量的冶炼要求 程鹏 6 等研究了以w Al2O3 60 的合成莫来石骨料和粉料为主 要原料 以硅溶胶为结合剂的高炉送风装置内衬浇注料的研制及其 应用 同水泥结合浇注料相比 硅溶胶结合浇注料具有较好的理化性能和 施工性能 特别是具有良好的中高温性能和抗热震性 不同厂家和 不同容积的高炉应用结果表明 以硅溶胶结合莫来石浇注料为内衬 材料的送风装置质量稳定 合格率高 使用寿命长 徐勇 7 等以莫来石为骨料 以特级矾土粉和活性 Al2O3微粉为细粉 采用硅溶胶作为结合剂 研制出了送风支管用的 硅溶胶结合莫来石 矾土基浇注料 该浇注料具有较好的干燥强度 烧后强度和体积稳定性 并且已成 功应用于湘钢 衡阳钢铁 沙钢的送风支管内衬 使用良好 使用 寿命均超过了12个月 5 送风支管耐火浇注料发展趋势随着钢铁冶炼技术进步 风温不断 提高 送风支管耐火浇注料发展趋势如下1优化材料结构 研究不同 添加剂及外加剂来改善提高材料的耐热性 抗热震性及施工性能 2随着计算机模拟技术在耐火材料中应用 对送风支管内衬材料进行 热模拟分析 分析温度场分布 导热变化 热应力等 为选择合适 材料及设计合适结构提供理论依据 3研发高强度轻质浇注料应用于风管内衬将对节能 降低成本有积极 成效 4随着超高风温在高炉中应用 研制超高风温 1350 1400 送风支管浇注料将是下一步重点 参考文献 1 叶军 黄足兵 提高高炉送风支管使用寿命的措施 J 炼 铁 xx 22 增刊 83 84 2 冯力 熊滨生 林留柱 张进 高炉送风支管内衬耐火材料的研 究 J 耐火材料xx 41 增刊 259 261 3 秦红星2500m3高炉送风装置耐火内衬施工技术攻关 J 安徽 冶金科技职业学院学报xx219 20 4 许俊 胡显波邹忠平送风支管传热分析 J 四川冶金xx363 64 5 齐富华高远张静邯钢7号高炉吹管连续烧穿的分析和处理 J 炼铁 xx 2 37 38 6 程鹏 代洁 姚建高炉送风装置内衬浇