【2017年整理】论文,高炉出铁沟改造和应用.docVIP

高炉出铁沟长寿化新技术改造与应用 孙志红1） 王 伟1） 魏红玉2） 1）河南焦作诺尔曼炉业有限公司 2）山西晋城福盛钢铁有限公司炼铁厂 河南焦作诺尔曼炉业有限公司采用优质刚玉，高纯碳化硅等精选材料，添加复合高新防爆结合剂开发研制的铁沟浇注料，整体浇注单铁口高炉出铁沟，并将出铁主沟创新改造为储铁式结构；撇渣器采用整体浇注，过梁优化设计为活动预制件，可随时更换。在山西晋城福盛钢铁有限公司炼铁厂1#（580 m3）高炉出铁沟改造后应用表明，改造后的铁沟无修补连续使用超过3个月，一次通铁量超18万t。据现场观察和测量，使用效果极好 1 总体思路 现代大型高炉出铁沟已普遍使用优质的Al2O3-SiC-C质低水泥浇注料。因为浇注料的体积密度高，相对于同材质的耐火捣打料，浇注料则更耐冲刷，因而使用寿命更长。 但是，容积1000 m3以下的中小型高炉一般设计为单个出铁口，出铁间隔时间短，无法保证一般浇注料施工所需要的养护、烘烤时间。所以，单铁口出铁的高炉普遍采用免烘烤捣打料作为铁沟工作内衬。免烘烤捣打料采用树脂或焦油结合，捣打时间短，无须烘烤，可立即出铁水。但是，捣打料存在使用寿命太短的问题，特别是落铁点，一般使用3~7 由于捣打的铁沟使用寿命太短，造成出铁沟修补过于频繁，炉前工人劳动强度太大，高热的环境又造成很多不安全的因素，免烘烤捣打料的质量更难以保证。因此，如何有效地提高单出铁口高炉出铁沟的使用寿命，是我们一直以来十分关心的重大课题。 我们的总体思路：就是用大高炉出铁沟浇注料作为中小高炉铁沟长寿的突破口，同时兼顾中小高炉出铁间隔时间短的特点，使铁沟浇注料能在尽可能短时间内施工、烘烤和使用。 2 技术方案 2.1 将非储铁式出铁主沟改造为储铁式出铁主沟 传统的单铁口高炉主沟是一条旱沟。每次出完铁后，主沟沟底不会残存铁水。这样的好处是便于清沟，便于修补。 将主沟结构进行改造，首先降低主沟深度，并将主沟沟底变成一条曲线。该曲线整体低于撇渣器的出铁口位置。经过改造后的铁沟，在正常生产期间总能储存相当量的铁水，我们称其为储铁式铁沟。 储铁式铁沟大大改善了耐火材料的急冷急热环境，耐火材料得到更好的烧结，特别有利于耐火材料的长寿。同时，在铁沟内储存有大量铁水的情况下，操作工人也不会随意向铁沟内打水，避免了急冷情况的出现。此外，当铁水从高炉中喷出时，铁水将不再直接冲击铁沟的耐火材料，而是落在沟内残存的铁水上，这将给沟底耐火材料以极好的缓冲，极大地减轻了铁水对铁沟耐火材料的冲刷，对延长耐火材料寿命有极大好处。 2.2 将撇渣器横梁改造成可更换式横梁 传统的撇渣器是一个整体捣打结构。撇渣器最易损坏的部位是中间的过梁。 改造方案首先将撇渣器的进铁口标高进行了调整，使之能够满足主沟的储铁要求。其次，将撇渣器横梁设计成可更换式预制件，当其损毁时，在不影响正常出铁的情况下即可更换。 撇渣器底部的残铁口还是与传统的留法一样，待要进行主沟或撇渣器修补时，主沟与撇渣器内的存留铁水从撇渣器底部的残铁口放出。 2.3 采用快烘浇注料整体浇注主沟和支沟 2.3.1 快烘浇注料的生产 生产快烘浇注料的主要原材料为致密刚玉、棕刚玉、碳化硅、铝微粉、硅微粉、纯铝酸钙水泥及复合防爆结合剂等。 快烘浇注料的生产工艺流程见图1。 原料 原料 基地 进厂 精选 分配 理化 检测 合格原料 称量 配比 混合搅 拌 检测包 装 预制件 热处理 发运 出厂 图1产品的生产工艺流程图 快烘浇注料的性能指标见表1。 表1 快烘浇注料的性能指标 项目 GCJ-75主沟料 GPJ-75撇渣器料 GCJ-65支沟料 化学组成（w）/% Al2O3 ≥75 ≥75 ≥65 SiC+C ≥18 ≥25 ≥20 体积密度/(g·cm-3) 110℃×24 3.0 2.95 2.75 1500℃×3 2.95 2.90 2.70 耐压强度/MPa 110℃×24 ≥35 ≥38 ≥30 1500℃×3 ≥45 ≥50 ≥35 抗折强度/MPa 110℃×24 ≥5 ≥5.5 ≥4 1500℃×3 ≥7 ≥8.5 ≥6 永久线变化/％ 1500℃×3 0~0.2 0~0.2 0~0.15 2.3.2 主沟和支沟全部整体浇注 使用快烘浇注料，对主沟和支沟全部实施整体浇注。浇注后1 h即可脱模并可立即大火烘烤，1~2 h后即可直接出铁水。 当铁沟修补时，采用套浇工艺，套浇完成后的铁沟可以快速脱模，并可立即用大火烘烤，1~2 h后出铁。支沟用时则会更短。 3.2.3 应用效果 1）主沟，撇渣器及支沟整体浇注时间只需16~20 h。 2）主沟一次性通铁量达到20万t。 3）主沟不修补一次性使用时间超过100天。 4) 主沟套浇修补仅用12 h即可通铁水。 5) 支沟的修补利用出铁间隔时间，不影响正常出铁。 3