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行業(yè)資訊

高爐用耐火材料及筑爐耐火磚規(guī)格要求

編輯:耐火磚廠家   分類:行業(yè)資訊  發(fā)布:2021-07-08   瀏覽:
 
高爐用耐火材料的磨損對高爐爐齡有決定性作用。高爐爐役期間,可以在生產(chǎn)時,對爐襯材料進行幾次維修。然而,爐膛區(qū)的修理工作需要停止生產(chǎn)。因此,高爐爐膛是非常關(guān) 鍵的部分。
高爐爐齡不僅取決于耐火材料及其性能,還取決于設(shè)計標準(冷卻設(shè)備設(shè)計,電氣機械設(shè)計)和操作標準。所以,規(guī)定了碳塊的要求。
高爐用耐火材料的磨損決定高爐爐齡。由于在高爐上部區(qū)已制定了現(xiàn)代修補技術(shù),只有風口以下接觸爐渣和鐵水的下爐膛和爐底區(qū)在中間不能進行修補。因此,這個區(qū)的爐襯需要高質(zhì)量爐襯材料。重要的磨 損參數(shù)之一是鐵水阻力,本文解釋了標準和微氣孔碳的測量。另外,比較了微氣孔族中的不同材料。
一、熱化學磨損
所有磨損機理都是聯(lián)合起作 用的。為更好地理解,下面分別說明不同的磨損機理——
(1)鐵水中碳溶解造成的磨損
這是難熔碳的溶解,在高爐下部不同溫度和流動條件下碳塊中的碳溶解在鐵水 中,類似于爐料中焦炭溶解。
(2)鐵水滲透造成的磨損
這個滲透過程更適宜在高爐下部鐵水池的高鐵水靜壓力下進行。由于碳塊的多孔性,初溶解后開始滲透,同 時材料性能開始變化。在鐵滲透后,織構(gòu)破裂,線裂紋形成。連同鐵水的侵蝕和溫度變化,導致碳塊碎裂。在有堿金屬和鋅的情況下,它促使脆層形成。
(3)堿金屬循環(huán) 造成的磨損
堿金屬以氧化物和硫酸鹽形式與爐料、焦炭一起進入高爐,并發(fā)生反應(yīng)。它們在三個可能的反應(yīng)中產(chǎn)生碳料:
滲透的堿金屬氧化;
把堿金屬蒸汽添 入碳結(jié)構(gòu),導致局部容積增加;
堿金屬與添加劑或雜質(zhì)在爐襯中產(chǎn)生反應(yīng)。
(4)氧化造成的磨損
立式冷卻壁漏水或有缺陷的風口會出現(xiàn)碳襯氧化。來自冷卻系 統(tǒng)的熱鼓風或水蒸汽能導致多孔粘結(jié)基體加速磨損。因此,碳的耐磨組分將溶解,并受到鐵水沖洗。
(5)CO分解造成的磨損
按照布氏反應(yīng),另一個磨損因素與CO分解 有關(guān)。在一定的溫度條件下,將出現(xiàn)碳沉積,并由此造成裂紋。
二、熱機械磨損
(1)熱應(yīng)力造成的磨損
熱面處的爐襯暴露于高溫之下,溫 度達到1150℃。這個區(qū)的磨損受到溫度分布和合成壓縮應(yīng)力控制,它取決于爐襯的機械物理性能。要是達到臨界壓縮應(yīng)力值,可能出現(xiàn)裂紋和漏出。
(2)侵蝕造成的磨損
循環(huán)鐵水侵蝕爐膛側(cè)壁。此時,出鐵方法對循環(huán)有很大影響。不同的磨損外形是從“死鐵”的不同狀態(tài)中生成的。
由熱應(yīng)力和侵蝕造成的磨損是借助數(shù)學摸型使用計 算機進行研究的領(lǐng)域。這些模型按鐵水溫度和流動,確定在不同條件下爐襯厚度的實際狀況。
三、對高爐爐膛爐襯的要求
如果考慮高爐下部所有 的影響和相互作用,那么鐵水阻力是重要的條件。
按照試驗結(jié)果,導熱性,>15W/mK時,適合于減少堿侵蝕,并改善耐熱沖擊性。通過對爐膛的充分冷卻,絕熱“結(jié)殼 ”可以凍結(jié)在一般有低導熱性的側(cè)壁爐襯上。碳塊生產(chǎn)者的挑戰(zhàn)是平衡與石墨含量緊密有關(guān)的導熱性和鐵水阻力之間的矛盾。自然界的石墨在鐵水中容易溶解。根據(jù)試驗標準 12987可以對導熱性進行測量,生產(chǎn)結(jié)束時,碳塊生產(chǎn)者可以直接測量導熱性、相應(yīng)的性能,還可以測試鐵水阻力,但試驗方法不是標準化的。
筑爐耐火磚規(guī)格
筑爐耐火磚規(guī)格、耐火磚形狀的選擇及其尺寸的設(shè)計,主要決定于所砌筑的工業(yè)爐窯等熱工設(shè)備內(nèi)襯的設(shè)計。耐火磚形狀與尺寸須盡可能地滿足爐窯耐火砌 磚的需要,既保證砌筑操作方便,又保證砌筑熱工設(shè)備的使用性能(如密封性、隔熱性、砌磚等級及使用壽命等)。
爐窯設(shè)計單位在進行爐 襯耐火砌磚設(shè)計時,首先要設(shè)計耐火磚尺寸或直接選用標準尺寸的耐火磚,這項工作由時有爐窯所在單位承擔,有時直接由筑爐施工單位或爐窯檢修單位承擔。不論爐窯設(shè)計單位或 是爐窯修建單位所設(shè)計的具有一定尺寸的耐火磚,除要滿足筑爐操作及使用壽命外,還須考慮到耐火材料廠制造這種耐火磚時是否方便,以及這種磚在成型、裝磚及燒成等主要生 產(chǎn)工序上的合格率及終成品率是否高。
既方便操作筑爐操作,又方便耐火材料廠制造的耐火磚的型號是很多的,如果每個擁有爐窯及其熱 工設(shè)備的單位都各自的定制并設(shè)計合乎自己要求的耐火磚,那么不用說全國,就是一個耐火材料廠所接受并生產(chǎn)的同一用途的磚的型號將多到驚人的程度。耐火磚型號過多并不方便 ,不耐火材料廠多余的準備了大量的制磚模具。而且給耐火磚廠際間的互調(diào)、管理及計算都帶來了很大的困難。因此在設(shè)計耐火磚尺寸時,要考慮到它的通用化系列化及標準化。
爐窯設(shè)計、耐火磚的訂貨及筑爐單位的施工準備,都要進行所用各自耐火磚數(shù)量的計算。這種計算的方便性及準確性。直接取決于耐火磚尺 寸的合理性。
每種耐火磚的尺寸,從表面上看來似乎非常簡單,但各有其內(nèi)在規(guī)律性,它體現(xiàn)一個筑爐、耐火磚生產(chǎn)與設(shè)計的綜合水平 。例如,磚成型壓筑方向的尺寸(厚度),一般可體現(xiàn)壓磚機的能力;耐火磚的尺寸系列與爐窯設(shè)計的關(guān)系是非常密切的,爐窯砌磚的高度應(yīng)是磚厚度(包括磚縫)的整數(shù)倍,爐窯 磚墻厚度應(yīng)有耐火磚尺寸系列(長或?qū)挘Q定;耐火磚本身的尺寸決定了它的參數(shù)。
為了建立耐火磚尺寸系列,制定耐火磚尺寸的標準及建 立耐火磚尺寸設(shè)計的一般規(guī)則,應(yīng)從理論與實踐上探索耐火磚尺寸設(shè)計與耐火砌磚計算方法的規(guī)律。
隨著輻射形耐火砌磚的進一步發(fā)展,對 兩種楔形磚配合砌筑的輻射形砌磚的“一塊楔形磚半徑變化量”的概念及計算進行了研究,已從理論及實踐上證實了“一塊楔形磚半徑變化量為定值”、導出了計算公式,并在此基 礎(chǔ)上找到了楔形磚間尺寸關(guān)系的規(guī)律。根據(jù)楔形磚間尺寸關(guān)系的變化規(guī)律,制訂了并經(jīng)審定已發(fā)布了我國【鎂磚及鎂硅磚形狀及尺寸】、【平爐用鋁鎂磚形狀及尺寸】、【高爐與熱 風爐用磚形狀及尺寸】和【通用耐火磚形狀及尺寸】標準;導出了兩種楔形磚配比的新的計算式,并編制了供查用的我國各種楔形磚相互配砌磚的計算表格。
國外耐火材料界非常重視筑爐,有的甚至將耐火材料與筑爐相結(jié)合。日本【耐火物】期刊經(jīng)常報道“筑爐討論會”的消息及內(nèi)容。日本名著【耐火物與筑爐工學 】將兩者寫在一起,蘇聯(lián)的耐火材料書籍中,開辟章節(jié)論述輻射形耐火砌磚。我國同大多數(shù)一樣,越來越重視耐火材料與筑爐業(yè)的結(jié)合。
絕大多數(shù)工業(yè)爐用耐火材料及隔熱材料構(gòu)筑而成。
A 耐火材料品種詵擇
選用原則:
①所選耐火材料應(yīng)能滿足爐內(nèi)技術(shù)條件(護溫高低、爐溫波動、爐渣侵蝕與機械沖擊等),保證有足夠使用壽命。
②不同部位選用不同耐火材料,即宜設(shè)計混合爐射。例如熔鋁反射爐,熔池液面以上選價廉的粘土磚可滿足技術(shù)要求,液面以下因鋁液對粘 土磚有侵蝕,宜使用高鋁耐火磚。
③熱損失小。加熱爐與熱處理爐盡可能選用輕質(zhì)磚、超輕質(zhì)磚及耐火纖維等輕質(zhì)耐火材料,以降低蓄熱與 導熱損失。
④耐火材料價格適當。
爐內(nèi)用哪種耐火磚
需綜合考慮應(yīng)滿足爐溫條件、陶瓷纖維材料的使用條件、爐子的操作氣氛,爐內(nèi)爐氣正負壓等各方面的因素。同種陶瓷纖維材料,由于使用條件(爐子熱源種類、爐內(nèi)氣體成份及流速、爐子運行制度)不同,其使用溫度亦不相同。
耐火材料出現(xiàn)開裂、脫落、易磨損怎么辦?想要解決問題,需要從根源挖掘,分析出真正的原因,榮盛耐材從事耐材生產(chǎn)、研發(fā)服務(wù)多年,能解決高溫窯爐內(nèi)襯的各種疑難問題,歡迎廣大新老朋友咨詢及技術(shù)交流。

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