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    耐材行业资讯

    高炉炉基材料及炉前耐火材料介绍

    编辑:耐火砖???浏览:???时间:2020-10-17


     
    高炉是用钢板作炉壳,底部由炉基进行加固和支撑亚博真人网站|欢迎您,今天为大家介绍一下高炉炉基材料及炉前耐火材料,下面请看详细介绍亚博真人网站|欢迎您亚博真人网站|欢迎您。
    高炉壳内砌耐火砖内衬,高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 亚博真人网站|欢迎您、炉缸5部分。
    高炉基础由埋在地下的钢筋混凝土基座和露出地面的耐火混凝土等耐火材料基墩两部分组成。它的作用是将所承受的力均匀地传给地层。
    1炉基的负荷及对炉基的要求1.1炉基的负荷经常影响高炉基础强度的负荷有:静负荷、动负荷、热应力的作用亚博真人网站|欢迎您,其中温度造成的热应力作用影响大:(1)静负荷。高炉基础承受的静负荷约为高炉有效容积的13~15倍亚博真人网站|欢迎您。它包括高炉内部的炉料、渣和铁,耐火材料砌体亚博真人网站|欢迎您、炉基,金属构筑物亚博真人网站|欢迎您,冷却水及冷却设备,附属设备(炉顶装料设备亚博真人网站|欢迎您、煤气导出管、热风围管、各层平台、走梯)等,还有炉前建筑物亚博真人网站|欢迎您、斜桥、料车卷扬机等,此外还有风、雪造成的活荷重亚博真人网站|欢迎您。上述荷重中有的是对称的,有的是不对称的。不对称的荷重是引起力矩的因素亚博真人网站|欢迎您,可能产生不均匀下沉。(2)动负荷。高炉生产中,常有崩料亚博真人网站|欢迎您、人工坐料亚博真人网站|欢迎您、煤气爆炸等引起的动负荷。(3)热负荷。即高温造成的热应力。由于炉缸内贮存着高温渣铁水使炉基的温度里高外低亚博真人网站|欢迎您亚博真人网站|欢迎您、上高下低亚博真人网站|欢迎您,而产生热应力;另外,炉基材料本身受热时也会损坏。
    1.2对炉基的要求(1)高炉基础应能把全部荷载传给地基而不发生过度沉陷,特别是不均匀下沉。(2)高炉基础本身要有足够的强度和耐热性。(3)结构简单,造价低。2高炉炉基的构造高炉基础其结构由耐热混凝土基墩和钢筋混凝土基座两部分组成。高炉炉底和基座之间为耐热混凝土基墩亚博真人网站|欢迎您,起隔热和传力的作用,形状为圆柱体,其直径与炉底相同,都包于炉壳之内,其高度不小于其直径的四分之一。
    基墩材料一般用硅酸盐水泥耐火混凝土,它采用硅酸盐水泥做胶结料亚博真人网站|欢迎您,黏土熟料粉、废耐火砖粉做掺和料,用粘土熟料、废耐火粘土砖粉做骨料亚博真人网站|欢迎您,整体浇灌而成。其高使用温度为1000~1200℃。在其周围砌一圈345mm厚的耐火砖,再外层即为炉壳亚博真人网站|欢迎您,在炉壳与耐火砖之间留l00mm宽的缝隙,内填铬碳质填料。为了防止基墩周围开裂和保证有足够的强度,整体基墩应配以环行钢筋?;锹某兄夭课?,其水平截面以圆形好,可使温度均匀分布减少热应力。但为了施工方便亚博真人网站|欢迎您,常以多边形(如八边形、十六边形)代替,基座上表面的圆面积应能放置下基墩和支柱亚博真人网站|欢迎您,而其下表面的面积应保证地基的承载力不超过地层耐压力的允许值。由基座上表画过渡到其下表面,截面逐渐加大,其倾斜角一般为25℃左右亚博真人网站|欢迎您。在基墩和基座之间,由于上下处于不同的温度条件,为避免热应力的影响亚博真人网站|欢迎您,故二者之间留有膨胀缝亚博真人网站|欢迎您,其内填以特殊的填料亚博真人网站|欢迎您。如纯石英砂和白色耐火黏土(高岭土)等调制的硬质塑性砂浆,抹平后再撒上10mm厚的石墨粉。在基墩下端与基座相接处有炉壳气封结构,以避免炉内煤气的逸出和炉外冷却水的流入亚博真人网站|欢迎您。煤气封板与炉壳之间的间隙为100~150mn亚博真人网站|欢迎您。.内填炭素填料⊙遣┱嫒送緗欢迎您;纳媳砻婺ㄉ仙敖顾?,以利排水。3高炉地基处理高炉基础好建筑在天然的地面岩石上,或者在允许承压为0.2--0.5MPa的冲击土壤上亚博真人网站|欢迎您。当土壤的承载压力低于设计要求时,需要进行地基处理。地基处理的方法有加垫层、打桩、沉箱法等?;穆裰蒙疃扔κ够酌嬖诒诚咭韵?.1~0.25m?;〉南露舜蛉氲叵略?0~40m达到支持层。
     
    高炉炉前用耐火材料
    1 对炉前常用耐火泥料的要求
    炉前常用的各种泥料都不同程度地工作在高温和渣亚博真人网站|欢迎您、铁的侵蚀与冲刷的环境下亚博真人网站|欢迎您,高炉要确保高冶强下按时出净渣、铁,维护好铁口和渣沟、铁沟亚博真人网站|欢迎您,首先应提高各种泥料的质量。对它们的质量要求主要是:
    (1)具有较高的耐火度(指耐高温而不熔化的性能)应大于1580℃。
    (2)常温下有一定的可塑性亚博真人网站|欢迎您,高温下具有一定的强度。
    (3)具有受热后迅速干燥的能力,干燥后收缩小,体积稳定,不开裂亚博真人网站|欢迎您。
    (4)抗熔渣的化学侵蚀性能好亚博真人网站|欢迎您。
    (5)耐氧化,不粘渣铁,易于清理。
    (6)耐急冷急热而不被破坏的性能好。
    用于不同工作场合的泥料亚博真人网站|欢迎您,对它的质量要求也有一定的区别。例如,对炮泥的要求中,可塑性要大些,而泥套泥则可塑性要小些,所以不仅任何单一的耐火泥料难以同时满足不同的要求亚博真人网站|欢迎您,而且各种泥料的配方也都是不相同的。
    2 炮泥中各种原料的作用和性能
    2.1 黏土
    黏土能增加泥料中的可塑性和高温下的结构强度亚博真人网站|欢迎您,但它的主要缺点是水分不能迅速蒸发,干燥后收缩又大,易产生裂纹。因此,配用量不宜过多。生产中要求采用软质或半软质黏土,杂质少(<4%),常温可塑性和黏接性好因黏土中的Fe2O3、SiO2会与渣中的CaO、Mgo作用产生低熔点的物质,经渣铁流的冲刷,会造成铁口变大,跑大流等事故。所以黏土中的Fe2O3、SiO2含量应小于55%。
    2.2 熟料
    熟料在泥料中用作骨料,能减少体积收缩,提高耐火泥料的致密度和强度,改善其热稳定性。但其可塑性较差。
    熟料的来源有经粉碎后的耐火砖和经煅烧后再粉碎的硬质黏土,质量以后者为优。高炉生产要求熟料中的杂质小于4%亚博真人网站|欢迎您,并不得混入石灰石。
    2.3 沥青
    沥青软化时可增加泥料的塑性,高温熔化时起黏接剂的作用,挥发分逸出后残余炭素结焦,可将配方中的各种散料粒胶接在一起,并具有一定的强度。沥青在挥发时还会造成许多细小的孔隙亚博真人网站|欢迎您,可促使炮泥中的水分蒸发。但若量过多,会受热熔化亚博真人网站|欢迎您,造成事故。
    由于高温沥青质量好亚博真人网站|欢迎您,但产量少,炮泥配方中多采用中温沥青。
    2.4 焦粉
    焦粉具有较高的抗渣性和耐火度,并具有良好的透气性亚博真人网站|欢迎您,使泥料中的水分能较快地蒸发亚博真人网站|欢迎您。缺点是可塑性较差,所以配量不可过多。否则会造成打泥困难亚博真人网站|欢迎您,因高温强度差亚博真人网站|欢迎您,胶结性差,经不住铁流的冲刷亚博真人网站|欢迎您,新打入的泥不能与原泥套胶接在一起,容易断裂和脱落亚博真人网站|欢迎您,造成铁口过浅亚博真人网站|欢迎您。焦粉是用焦丁粉碎而成的,粒度要细而均匀,不要采用筛下的杂质和灰分较多的焦粉亚博真人网站|欢迎您。
    2.5 刚玉和碳化硅
    刚玉和碳化硅都具有较高的软化温度,质密,高温强度好,耐磨性高,抗渣能力强。缺点是可塑性差亚博真人网站|欢迎您,所以使用时粒度要细,否则会影响堵口泥的机械强度。
    2.6 绢云母
    绢云母具有中低温强度好,干燥迅速,烧结性能好的特点亚博真人网站|欢迎您。配入炮泥中,有利于提高铁口孔道中的低温强度,且堵口后干得快。
    3 炮泥的质量要求
    3.1 炮泥理化性能
    炮泥理化性能要求如下:
    (1)良好的塑性。炮泥能比较容易地从泥炮中推入铁口,填满铁口通道,并具有足够的密度。
    (2)具有快干、速硬性亚博真人网站|欢迎您,在较短时间内能硬化并具有较高的强度亚博真人网站|欢迎您,堵口后泥炮能很快退回。
    (3)开口性能好,开口机钻头较容易钻入,不致消耗过多的钻头和氧气等。
    (4)耐高温渣铁的冲刷和侵蚀性好。出铁过程中铁口孔径不扩大,铁流稳定。
    (5)良好的体积稳定性,炮泥在铁口中随温度升高体积变化小亚博真人网站|欢迎您,中间不断裂,密封性好。
    (6)适宜的气孔率,使炮泥具有足够的透气性,有利于炮泥中挥发分的外逸。
    (7)不污染环境及对周围砌体(炭砖)保持稳定状态亚博真人网站|欢迎您。
    3.2 炮泥的使用和管理
    A 炮泥使用中的问题
    小型高炉堵口一般使用有水炮泥亚博真人网站|欢迎您,大中型高炉堵口使用无水炮泥。大中型高炉或事故情况,出铁不正常时,也可以短时间使用无水炮泥亚博真人网站|欢迎您。
    B 炮泥的管理
    炮泥的管理要求:
    (1)炮泥在使用和配料过程中,防止渣亚博真人网站|欢迎您、铁等异物混入。根据使用中功能的变化进行组成的调整。
    (2)无水炮泥用聚乙烯塑料袋包装亚博真人网站|欢迎您。
    (3)有水炮泥应装在专门的容器内。在贮存亚博真人网站|欢迎您、运输及使用过程中,力求做好夏季防干和冬季的防冻工作亚博真人网站|欢迎您。
    (4)铁口泥消耗由高炉基本操作条件决定。另外亚博真人网站|欢迎您,可通过改进炮泥质量以及打开铁口装置的变化、强化炉前操作、使用插棒法开铁口,通过延长出铁时间,减少每日出铁次数亚博真人网站|欢迎您亚博真人网站|欢迎您,可降低泥料消耗。一般情况下炮泥单耗为0.5~0.8kg/h。
    (5)当有水炮泥与无水炮泥相互转换使用时,应先将泥缸中的残余炮泥除去亚博真人网站|欢迎您,不得混用。
    C 炮泥质量检测
    a 原料化学分析和粒度组成
    化学分析的主要项目包括Al2O3、SiO2、SiC、C等的质量分数。粒度组成的主要项目包括:3.0 mm、2.3 mm、1.0 mm、0.21 mm亚博真人网站|欢迎您、0.088(0.074)mm及<0.043 mm的质量百分率。
    b 原料耐压强度、抗折强度及线变化率检测方法
    以总压力12.5 MPa,均匀加压于40 mm×40 mm×160 mm试样亚博真人网站|欢迎您。置于耐火匣钵内亚博真人网站|欢迎您,然后放在电炉内(还原性气氛)升温到1400℃,2h保温,再自然冷却到200℃出炉,进行耐压、抗折和线变化率测定。此外,也进行体积密度与气孔率测定。
    c 塑性值的测定方法
    取新碾制的炮泥500 g亚博真人网站|欢迎您,待其温度在50℃时制成直径70 mm圆柱试样亚博真人网站|欢迎您,置于压杯内,杯下有排泥孔。当杯内活塞向下匀速运动时,杯内炮泥逐渐受压,从杯底排出,此时的压力值即为炮泥的推入压力,该值称为塑性值,又称为马夏值。该值小说明炮泥塑性好,否则相反亚博真人网站|欢迎您。
    高炉焦油炮泥的塑性值应根据高炉容积的大小以及开口机的形式选择不同的数值。对于埋棒式开口机亚博真人网站|欢迎您,焦油炮泥的塑性值50℃时0.65~O.75 MPa为佳;有水炮泥塑性值时约为0.4 MPa亚博真人网站|欢迎您。塑性值过低,炮泥严重变形;塑性值过高,则表现为泥炮打泥困难。
    4 铁沟料
    高炉出铁沟衬在周期性铁水和熔渣的作用下,使用条件十分苛刻亚博真人网站|欢迎您,必须满足如下性能要求:
    (1)有优良的抗高温耐磨和渣铁冲刷性。
    (2)耐熔渣侵蚀性和防氧化能力强亚博真人网站|欢迎您。
    (3)重烧体积变化小,耐急冷急热性强,不产生裂纹。
    (4)捣打料具有一定的塑性亚博真人网站|欢迎您。浇注料的初、终凝时间适当,确保较好的施工性。
    (5)旧材料与新材料胶结性好,不粘渣铁亚博真人网站|欢迎您。
    (6)快干性好,快速烘烤而不出现裂纹和炸裂亚博真人网站|欢迎您。
    (7)施工中不产生有害气体,不污染环境。
     
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