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行業資訊

不定性耐火材料

編輯:   分類:行業資訊  發布:2018-02-06   瀏覽:次

 不定型耐火材料的應用,幾乎編輯各個領域的窯爐及熱工設備和構筑物,并獲得顯著的經濟效果。眾所周知,在各種工業部門中,冶金工業窯爐最多,使用條件苛刻,消耗的耐火材料占其總含量的60%左右。

在冶金工業中,熔煉爐及其附屬設備消耗的耐火材料最多,其質量要求也比較高。為了衡量耐火材料和冶金窯爐的工藝裝備和技術水平,常用耐火材料單耗表示。其單耗系指冶金窯爐用耐火材料的總量與鋼產量之比值。國外耐火材料單耗每噸鋼一般在20kg以下。日本噸鋼消耗約為11kg,我國則為32kg左右。上海寶鋼噸鋼消耗約為15kg,已達到了世界水平。其單耗不斷降低,1995年為每噸鋼10.9kg,定型制品不斷降低,而不定形耐火材料有所增加,到1988年定型制品和不定形耐火材料每噸鋼均消耗5.9kg。到1995年不定形耐火材料消耗每噸鋼為6.4kg,而定型的為4.5kg。這再一次說明,在鋼鐵工業中,不定形耐火材料占有極其重要的地位。在國內,為了降低耐火材料單耗,除改善裝備,實現大型化,提高自動化水平和連鑄比,發展優質耐火磚和改變品種結構外,應當大力推廣普及不定形耐火材料,則是當務之急,而且可獲得事半功倍的效果。

不定型耐火材料
(一)煉鐵系統
煉鐵系統包括燒結、煉焦和高鋁及其附屬設備。帶式燒結機點火爐用耐火可塑料和粘土結合耐火澆注料現場制作,或用磷酸耐火澆注料預制塊吊裝,其使用壽命為3~6年。當采用線式點火裝置時,爐頂壓下較多,爐膛工作條件變好,可用輕質高強耐火澆注料或耐火纖維及其制品作襯,也獲得較好效果;焦爐爐頂隔熱層、覆面層和爐門等部位用耐火澆注料澆灌,爐頭損壞時,則用噴涂料修補。另外,干熄焦設備也用重質或輕質耐火澆注料;高爐是連續生產的煉鐵設備。小型高爐曾用鋁酸鹽水泥和磷酸高鋁質耐火澆注料預制塊吊裝砌筑,現在普遍用樹脂結合劑鋁碳不燒磚砌筑。大型高爐水冷壁用碳化硅澆注料導致、爐底墊層和周圍磚縫則用耐火澆注料和氮化硅質填料,爐襯損毀時則用耐火壓入料和耐火噴涂料修補,以便延長使用壽命,使爐齡達到10年甚至15年。高爐出鐵口一般用散狀的Al2O3-SiC-C質炮泥堵塞,可保證鐵口出鐵穩定,操作正常。高爐出鐵鉤原用耐火搗打料搗制,溝料噸鐵單耗約為1.1kg。現在用低氣孔致密質耐火澆注料澆注,一次通鐵量達到10萬t左右,一代溝齡累計通鐵量約90萬t,耐材噸鐵單耗小于0.38kg。同時,自流耐火澆注料和免烘烤耐火澆注料,在高爐出鐵鉤上也得到了應用。熱風爐是煉鐵高爐的關鍵附屬設備。中、小型高爐熱風爐內襯,有用耐火澆注料預制塊砌筑的。熱風爐燃燒器可用耐火澆注料預制塊砌筑或現場澆灌,其球頂則用耐火澆注料澆灌工作襯。大型熱風爐爐身靠爐殼第一層體積密度約為1.3g/cm3的輕質噴涂料,球頂則噴一層耐酸噴涂料,形成整體內襯,采用剛玉質耐火澆注料等材料,現場澆灌,獲得了較好的使用效果;魚雷式鐵水罐和混鐵爐一般局部或全部使用耐火澆注料,也可用耐火噴涂料修補,使用效果較好。
(二)煉鋼系統
煉鋼系統包括轉爐、電爐、爐外精煉爐、鋼包和中間包等設備。在電爐中,干式振動料、預制或現澆爐蓋或爐蓋:三角區等部位,均獲得較好使用效果;在轉爐和電爐中,損毀時一般采用耐火噴涂料進行修補,其方法有手工投補,濕式、干式或火焰噴涂和濺渣護爐等。在轉爐中,普遍采用濺渣護爐技術,爐齡能達到一萬次以上;爐外精煉爐種類較多,RH法和DH法脫氣裝置的插入管襯體,一般用高鋁質耐火澆注料澆成整體,使用壽命為20~80次。鋼包和中間包是煉鋼爐的重要附屬設備,也是消耗耐火材料最多的熱工設備。過去,鋼包一般用粘土磚、高鋁磚、半硅磚和蠟石磚等燒成磚砌筑,使用壽命為10~70次。當采用鋼包吹煉或連續鑄錠時,因出港溫度高和停留時間長等原因,致使包齡急劇下降。所以,各國對包襯材質開發十分重視,也取得了顯著進展。鞍鋼轉爐用200t鋼包,用鋁鎂澆注料和自流料筑襯,包齡分別為95次和80次左右;寶鋼轉爐用300t鋼包,用高純鋁鎂澆注料筑襯,經過修補后包齡一般在260次左右,耐火材料單耗1.78kg以下;全國不少鋼廠不大于100t的鋼包,用新技術鋁鎂耐火澆注料,其包齡為90次左右,澆鋼成本每噸鋼為5.50~7.50元。中間包包襯用絕熱板或鎂質類涂料、擋渣堰用莫來石質、鋁鎂質和鎂質耐火澆注料制作,可滿足連續鑄鋼的技術要求。爐外精煉用整體噴槍,用于鋼包吹氬或鋼包噴粉等。其渣線以上部位用高鋁質耐火澆注料,渣線至噴嘴部位用低水泥剛玉質耐火澆注料,振動成型為整體包裹襯。上海寶鋼用該槍吹氬,每爐吹氬時間為3~5min,每根噴槍壽命約為50爐,即為150~250min;首鋼用于噴粉,其壽命為30~55min。
(三)軋鋼系統
軋鋼系統工業爐種類多、數量大,使用溫度一般在1400℃以下,均為火焰爐。該系統窯爐均可用不定形耐火材料作內襯,并取得良好的經濟效果。軋鋼加熱爐用耐火可塑料作內襯,使用壽命很長,如武鋼大型步進梁式加熱爐已用25年多,現仍在使用中。用粘土結合耐火澆注料整體澆灌爐襯,使用壽命一般為4~10年。對于蓄熱式加熱爐來說,應選用微膨脹耐火澆注料作爐襯,現已使用2年多,完好無損。鍛鋼加熱爐一般為間歇操作、爐溫變動大和有振動等,用磚砌襯,使用2~5個月,用粘上結合耐火澆注料的能用2年以上。眾所周知,軋鋼加熱爐的使用溫度<1400℃并間歇操作,國內外生產實踐證明,其爐襯材料應選用Al2O3≤65%、烘干和1400℃燒后耐壓強度分別為20~25Mpa和不小于60Mpa,即可達到長壽的目的。因為,鋁含量高和強度大的耐火澆注料,其抗熱震性差,使用時易剝落和開裂,影響其壽命。
(四)建材系統
建材系統包括水泥、玻璃和陶瓷等工業部門。水泥窯襯用磷酸高鋁質或鎂質和鎂鉻質不燒磚,使用壽命6~18個月,局部也用不定形耐火材料。冀東和柳州等大型水泥廠回轉窯,耐火澆注料使用量為19%~35%,其主要品種為低水泥耐火澆注料、鋁酸鹽水泥耐火澆注料、碳化硅質耐火澆注料和隔熱澆注料等;在玻璃行業中,浮法玻璃生產線上的錫槽,是用耐火澆注料制作的。另外,玻璃池窯損毀時,則用硅質修補料進行補修。新建池窯保溫時,一般用硅質隔熱澆注料;陶瓷行業用窯,有時用碳化硅質耐火澆注料和輕質耐火澆注料。
(五)其他工業系統
在石化工業中,管式加熱爐用體積密度為0.5~1.0g/cm3的輕質耐火澆注料,用手工涂抹或噴涂等方法施工,使用壽命5年左右。采用耐火材料噴涂料筑襯,也獲得了較好的使用效果。鉑重整裝置和乙烯裝置等,也大量應用不定形耐火材料。特別是耐磨耐火澆注料在鉑重整裝置中得到了應用,可取消耐熱鋼龜甲網系統,其壽命也有所提高。各種轉化爐內襯,使用溫度為600~1500℃,一般用鋁酸鹽水泥耐火澆注料、低水泥耐火澆注料和剛玉澆注料等,使用壽命3~6年;在有色冶金工業中,鉛鋅密閉鼓風爐、閃速爐、電解槽和軋制加熱爐等熱工設備,其局部用不定形耐火襯料。最近,鋁電解槽上廣泛采用防滲透耐火澆注料,取得了滿意的使用效果;在蒸汽鍋爐的內襯上,使用不定形耐火材料最早,也最普遍。一般用鋁酸鹽水泥重質或輕質耐火澆注料,使用壽命10年左右。流化床發電鍋爐用高鋁質、剛玉質和SiC質耐火澆注料和耐火可塑料,其強度高、耐磨性好,滿足了設計和使用要求。另外,在機械、耐火和垃圾焚燒等行業中,也使用不定形耐火材料,并取得良好的效果。
 
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