PDF《炼钢及连铸系统用不定形耐火材料新技术》

1 环保型无碳 水基 转 炉大面自流料 转炉的装料侧、 出钢侧和 炉底的耐火材料长期处在高温 状态下, 并受到机械力冲击和 炉渣的反复侵蚀, 其结构极易 遭到破坏.目前, 国内外大多 数转炉每炼钢 8-10 炉次就必 须进行炉底和大面修补. 传统大面料含有 10% 以 上的沥青 / 树脂, 存在着烧结 时间过长, 烧结烟气污染环境、 危害人体健康, 材料孔隙多、 结 构不致密, 抗侵蚀、 耐冲刷性 差, 使用寿命短等诸多不足. 为了解决上述问题, 研制 了环保型无碳 水基 转炉大 面自流料.此技术可彻底弥补 传统转炉炉前大面修补过程中 烟气有毒、 烧结耗时长、 使用寿 命低等不足.在绿色环保、 节 能降耗方面具有显著的优势. 两种材料性能对比详见表 1. 环保型无碳 水基 转炉 大面自流料在某厂

30 吨转炉 上进行了多次工业试验.使用 传统型大面料修补一次用料约 0.8t, 使用寿命

20 炉左右, 烧结 时间约 45min.同样重量的环 保型无碳 水基 转炉大面自 流料添加液体结合剂 (干料的 5.3%) 搅拌至自流状后用料斗 倾倒入炉.试验结果见表 2. 以某厂

3 座30 吨转炉年 产钢水

200 万吨计, 全年共炼 钢约

67000 炉次, 传统型大面 料寿命按

20 炉计, 则全年

3 座 转炉共需要修补

3350 次, 每次 耗时以 45min 计, 则总修补耗 时为 150750min.若采用环保 型无碳 水基 大面自流料则 全年

3 座转炉共需要修补

802 次, 每次耗时以 17min 计, 则总 修补耗时为 14035min, 全年可 累计节省时间 136715min.按 平均 23.5min 炼一炉钢计, 每 年可多炼钢

5817 炉, 全年可增 加钢产量 17.5 万吨. 同时, 由于修补后使用寿 命的大幅提高, 修补次数明显 减少, 修补料的消耗也随之降 低至原来的 1/3 左右.大幅降 低了资源的消耗.具有良好的 社会和经济效益. 新型材料部添加沥青, 全 年可减少沥青消耗约

350 吨, 对减少 CO2 排放和有毒有害 烟气排放具有积极意义.

2 转炉遥控喷注修补技术 传统的转炉侧墙喷补采用 的是人工干法喷补, 由于人工 操作以及材料自身的局限, 导 致使用寿命不高, 需要频繁修 补.新的喷注系统通过操纵遥 控喷补车来进行喷补作业, 能 够遥控实现喷枪的伸缩、 旋转、 仰俯以及左右摆动等动作.该 系统示意图如图

1 所示. 该项技术能够实现对预先 搅拌好的自流料进行远距离 输送;

在喷枪尾部引入高压气 体, 将自流料喷射到炉壁上形 成致密的耐火修补层.与干法 喷补不同, 喷注工艺喷出的自 流浇注料与基材粘接牢固, 不 反弹、 不流淌.该技术还能够 改善作业环境, 降低工人劳动 强度, 提高喷补质量, 延长材料 使用寿命, 减少喷补频次. 试验室对比了国内某厂制 造的干法喷补料和我们开发的 喷注料的相关性能指标, 结果 如表

3 所示. 结果表明, 喷注料的密度 与强度性能均要优于干法喷补 料.可以预计, 喷注料耐侵蚀 性以及抗冲刷性要好于干法喷 补料, 喷注修补后的使用寿命 也会有大幅度提高.

3 SIFC 金属陶瓷预制件 SIFC 金属陶瓷是一种以 耐热不锈钢纤维在模具中形成 交错的骨架结构后, 再用自流 料浆通过特殊工艺充满钢纤维 间的空隙部分, 能够根据需要 制成任意形状的预制件. 该材料与传统型耐火材料 相比, 由于内部具有钢纤维达 成的骨架结构, 所以它不仅具 有耐火特性, 也同时兼具了钢 材的部分特性. 由于 SIFC 金属陶瓷材料 在强度性能, 抗冲击、 抗剥落以 及耐磨性方面所表现出来的优 异性能, 国外在水泥窑口上做 了推广应用, 取得了非常好的 使用效果, 使用寿命达到