实例说明提高耐火材料应用技术水平的效果

耐火材料应用技术水平的提高

耐火材料应用技术不仅包括炉窑等热工设备的设计、施工、修补、拆炉，还包括使用情况的研究，热工设备内的调查、监视、损毁机理的研究，损毁速度及掌握损毁速度的规律等一系列内容。

耐火材料应用技术水平的提高是一线工人师傅和技术人员总结经验，努力工作的结果提高耐火材料应用水平对提高热工设备的使用寿命，降低耐火材料消耗的效果比耐火材料质量提高的效果更明显。

例如：浇钢用滑板砖，最初是浇一炉钢换一个滑板，而采用多炉连用技术.天铁炼钢厂提高到平均浇3.74炉，马钢提高到4.11炉;首钢迁安厂210t钢包的透气砖，由于板坯品种提升，满足脱硫，加合金工艺要求，大幅度提高透气砖的吹成效果，引入底吹吹扫操作工艺，使透气砖及座砖蚀损。剥落加剧，内装式透气砖寿命由38次降低到22次左右，而采用外装式，可在热态时进行砖更换，座砖不更换，无需烘烤，更换后直接使用，加快了钢包周转，提高了生产效率;河北某锰硅科技公司生产低磷低碳锰铁，使用8m3摇包，采用竖楔形(230mm×115mm×65mm)烧镁砖砌筑，由于砖缝过多，呈人字形，寿命短，漏包事故多。改用Al2O3一SiC—C质砖，包壁用弧形砖，包底用标形砖砌筑，尽量缩小砖缝，使用寿命达350炉次，无漏钢事故。

过去用镁砖成本60.4元/t钢，改后为28.5元/t，降低31.9元/t，效益很明显;高炉单铁口出铁沟，一般采用免烘烤或可快速烘烤的沥青或树脂结合的Al2O3一SiC—C质捣打内衬，一般只是沟底表层较密实，而底内层和沟帮都比较疏松，使用寿命只有1～7d，而采用Al2O3一SiC—C质快干防爆浇注料，同时将出铁沟改为储铁式结构，将撇渣器过梁改为可更换式，使用寿命达69d(只有一次修补12h。烘烤1h)，出铁12万t;原来用沥青或树脂结合，冒黄烟污染环境，改好后不冒烟，无污染;莱钢烧结球团矿用120万t回转窑，从窑头到窑尾5条圆形浇注料，两头各1条，中间3条，南北方向6条35m浇注料，每六块砖1条，其余采用预制耐火砖，使用不到一年半就要大修。重砌窑.耐火材料和施工费用约210万元，检修和烘窑22d，无产品损失约418万元，合计约628万元;而采用W(Al2O3+SiC)≥70%的喷涂料，喷涂后利用窑的余热使喷涂料自然晾干，然后再慢慢升温，对耐火材料起很好的保护作用，提高了内衬的使用寿命，其一次材料费和施工费为20万元.一年3次60万元，按三年计算才180万元，比较起来节省448万元，而且原来的结圈现象得到有效遏制;

随着轧钢生产节奏的加快，对加热炉有较高要求，如果内衬局部损坏或脱落，用常规维修办法，停炉时间长，费时，费力，耽误生产，影响生产效率，同时急冷急热会影响炉体寿命，可用全自动喷补机，在高温状态下喷补，或者在设备检修间隙，很短时间(0.5～3h)快速喷补，不但延长加热炉的使用寿命，还提高加热炉的作业率;粉煤气化炉按炉膛衬里结构分为壳牌为代表的水冷壁结构和以德士古为代表的耐火砖结构，燃烧室温度1400～1600℃，操作压力4.0MPa，水冷壁和急冷室由耐热低合金钢做成，向火面焊φ10mm的耐热钢抓钉，捣打一层20mm厚的SiC捣打料作保护层。由于SiC衬里及形成的流动渣层和固态渣层的保护，水冷壁水管中水的温度约为270℃。通过调节氧煤比，控制炉膛温度高于煤灰熔点150℃左右。可使渣层光滑，气孔少，渣层结构致密牢固，煤粉灰分12%~25%时.水冷壁上形成5～7mm厚的固态渣层.有效维持气化炉温度，降低煤耗和氧耗。水冷壁与耐火砖结构相比，投资少，寿命长，维修费用低，烘炉仅需3d左右。经济效益明显。在SiC—Al2O3捣打料中引入Cr2O3显著提高抗渣性，有利于挂渣，起保护水冷壁作用;目前国内中间包寿命较低.一般在12～16h，而莱钢提高到24h以上。其主要措施是：

①开发长寿稳流器，采用套装式复合结构.外壁用抗热震的低水泥铝镁浇注料.内腔用镁质预制件.烘烤后组装而成。

②研制新型镁碳质渣线涂抹料，其成分为W(Mg0)≥66.0%，W(C)6%-8%，W(Cr203)2%一3%。

⑧研制专用包底料：在原镁碳质涂抹料基础上调整颗粒配比，添加一定量细粉。引入部分氧化物等措施。

④解决塞棒丝扣氧化，脱扣问题。

⑤改进上水口相关技术问题

⑥改进操作技术，必须保持一定的液面高度。严禁低液面浇注。

另外对包壳进行测温监控，采用红外线测温仪，对包底冲击区，渣线部位外壳定时测温，发现异常立即采取措施;莱钢烧结球团矿的竖炉损毁，已经影响生产的稳定和安全，决定采用浇注法修补。原来是耐火砖砌筑的，在整个待修补面上每间隔5块砖均匀砌入黏土锚固砖在浇注体的水平方向和竖直方向每隔一定距离(水平方向1.5m，竖直方向0.5m)留设膨胀缝。将墙体表面清理干净，支模板。浇注前在墙体表面涂抹黏合剂，使浇注料与墙体充分黏合成一体每浇注一段。等强度达到脱模要求时，拆除模板，重新支模浇注下一段，如此重复，直至达到要求高度拆除模板，无需烘烤，直接投入使用。寿命可达2年以上用耐磨浇注料修补竖炉的砖砌内衬，施工周期短，不用烘烤，降低了维修和生产成本，效益明显.比较大修，每年创经济效益723.04万元。其中有大修25d，浇注7d，节省16d的效益，减少跑风球团矿损失的效益，竖炉服役期延长一年的效益，每3年减少更换大水梁和导风墙各一次等的效益;首秦厂钢包上水口由使用23次左右，改进后达46次以上，使上水口的消耗减少一半。其中对上水口及座砖的尺寸进行了改进，使上水口受到壁切应力大幅度降低，从而使寿命大幅度提高。同时优化了砖的结合系统，添加碳化物及金属铝粉，提高了使用性能。

提高耐火材料应用技术水平的实例还有很多。这些成果的取得，大部分都是一线工人及技术人员根据使用现场实际情况进行分析加以改进或创新，使热工设备寿命提高，耐火材料消耗减少，降低了生产成本，提高了经济效益。