高炉出铁沟的功能是将铁水从渣中分离。沟中的渣从撇渣器过梁顶部进入出渣沟,铁水从撇渣器过梁底部铁水通道流过,从而实现铁和渣分离。而铁沟料作为出铁沟内衬的耐火材料,其性能的高低直接决定出铁沟的使用寿命,进而决定高炉的生产能力及效率。现在高炉出铁沟内衬用耐火材料多用耐火浇注料(铝碳化硅浇注料)浇注而成,也可以浇注成预制件使用。河南z6尊龙凯时浇注料厂家为您介绍关于影响高炉出铁沟浇注料使用寿命的因素有哪些。
出铁沟内衬的损坏除了材料本身性能外,操作管理水平、铁水成分的变化、渣铁量的比值、出铁沟的结构形式、筑衬方法、施工、烘烤、环境温度等都对铁沟的使用寿命和材料消耗有很大的影响。
一、原材料对铁沟料寿命的影响
①刚玉骨料:刚玉骨料在铁沟料中占40%~60%左右,主要起骨架作用,它的Al2O3含量高低、硬度、粒径选择及级配等直接影响铁沟料的使用寿命。刚玉骨料要求Al2O3含量大于95%,耐火度大于1790℃。合理选用刚玉骨料的粒径及严格控制粒度级配是制造优质铁沟料的关键,骨料的临界粒度通常为8mm~15mm,且在配料中大于1mm的粗颗粒应占有足够的比例,一般应大于60%。同时,要使骨料保持严格的级配就要求骨料必须有较高的硬度和致密性,否则,在生产中骨料粗颗粒已被弄碎,从而影响粒度级配和材料的致密度,增加气孔率,降低了材料的抗侵蚀性能。因此,一般生产铁沟料是使用Al2O3含量大于95%的刚玉骨料。
②碳化硅和碳:碳化硅和碳均是高耐火、高导热、抗侵蚀的优良材料,两者配合更能发挥防氧化及阻止渣向基质渗透的作用。碳化硅还因高硬度而能提高铁沟料的抗冲刷能力,而碳素对提高铁沟料抗热震稳定性有较大的作用。碳化硅主要应以细粉形式加入,但也可能部分以颗粒形式加入,尤其是当碳化硅加入量较多时。碳素材料可选用天然或人造石墨或无定形碳,但必须是低挥发性的。碳化硅的加入量,视高炉容积大小及对材料性能的要求,可以在很大范围内波动,通常在10%~30%范围内,特别是在大中型高炉出铁主沟渣线料和铁线料中的调整,增加碳化硅含量有利于提高铁沟料抗高炉渣的侵蚀,目前多数铁沟料中SiC 含量在15%~25%间浮动。
③添加剂:现大中型高炉使用的铁沟料是Al2O3-SiC-C质超低水泥快干系列浇注料,使用的添加剂主要是高温沥青、微粉复合结合剂。作为添加剂使用的高温沥青,在被结合物料颗粒之间被碳化,形成颗粒间的结合碳,因此产生牢固的碳结合。在高温条件下沥青成分碳化析出石墨碳,从而使铁沟料有较好的高温结构强度。
二、施工方式对出铁沟浇注料寿命的影响
①现在大中型高炉出铁沟采用储铁式整体浇注施工,对出铁沟用耐火材料使用性能的要求也越来越高。为了适应现场的使用要求,筑沟用耐材由较初的捣打料逐步发展为低水泥浇注料、自流浇注料、快干浇注料等多种施工形式产品。随着出铁沟料的优化改进,使出铁沟修筑施工更加安全方便。现在大中型高炉出铁沟已普遍使用优质的Al2O3-SiC-C质超低水泥快干浇注料,具有施工流动性好、侵蚀小、耐冲刷性及热震稳定性较好、产品成本降低、综合效益提高等特点。
②铁沟料在施工维护时应注意出铁沟外壳槽设计,槽内耐材的砌筑安装和铁沟浇注模具的设计。支胎膜前应先将胎膜表面均匀涂抹一层黄油,以便于浇注后脱膜分离,要将胎膜和铁沟钢槽连接焊牢,以免浇注过程中胎膜移动,造成铁沟变形,影响正常出铁。浇注施工采取连续施工,加水量均匀,振捣一致。
③浇注料初凝后,即可进行拆模工作,拆模时应先将模具焊接点砸开,再用天车将胎膜拔活、吊出。吊模具时吊车绳应与模具吊点垂直,均匀用力不得生拉硬拽,以免将浇注后的浇注料沟形局部损坏,影响使用。铁沟烘烤时应先小火后大火,掌握烘烤时间和升温曲线,小火烘烤时间越长越好,准备出铁前3 小时~5 小时应用大量木柴加焦炭、煤气加氧烘烤把浇注料表面烧红,烘烤得越彻底,使用寿命越长。