高炉进风装置内衬耐火材料开发和应用.docVIP

高炉进风装置内衬耐火材料的开发与设计 世林（漯河）冶金设备有限公司 张海佑 郭荣霞 摘要: 选用铝镁尖晶石结合的刚玉耐磨浇注料，耐高温涂料为原料，做试块，在底部注模面刷涂一定厚度的涂料，在不同温度下烧成，在试验研究的基础上，分析了不同厚度的涂料，在不同温度下对材料耐磨性能的影响。结果表明：涂刷合理厚度的涂料能大大提高材料的常温耐磨性能,进一步做试验测试涂刷涂料后的隔热效果。以此设计多层材料施工，加强隔热。并投入了高炉热风管进风装置工业应用，效果良好。 关键词: 进风装置、浇注料，涂料，耐磨性, 隔热性 目前,炼铁技术提高送风温度已成为必然,但是送风管道能不能承受新负荷,已经带来技术瓶颈,为此必须采用新材料和新工艺制做送风管道满足炼铁技术的发展。本文对送风管道上直吹管内衬材料的耐磨性, 隔热性进行了研究和试验,试验数据表明采用新材料、新工艺后应用效果显著提高。 选用材料指标及配制 选用主要原料 选用的材料指标见表1 表1 原料化学组成（%） 原 料 Al2O3 MgO SiO2 CaO Fe2O3 TiO2 K2O+Na2O 电熔棕刚玉 95.60 0.16 1.20 0.20 0.40 3.30 - 矾土基刚玉 98.7 0.02 0.01 0.03 0.15 0.01 0.06 电熔镁砂 - 97.00 - - - - - 水泥 71.01 - 1.00 28.00 1.00 - - 硅灰 - 97 - - - - 电熔镁铝尖晶石 70.40 28.40 0.30 0.40 - - - 1.2 配料过程 粗骨料（6~3mm）电熔棕刚玉，细骨料（3~0.5mm）、 320目粉料均采用矾土基刚玉、电熔镁铝尖晶石，骨料总比例62~72%，320目电熔镁砂粉料、水泥 、硅灰、 α- Al2O3、、工业级Cr2O3、复合减水剂、防暴剂、若干配料，混合，加水5.5~5.8%，做试块 40×40×160mm, 110 ℃±5 ℃ 表2 铝镁尖晶石结合的刚玉耐磨浇注料指标: 化学成分，% 耐压强度，Mpa 抗折强度，Mpa 线变化，% 体密，g/cm3 气孔率，% Al2O3 ，82 MgO ，8.2 Cr2O3 ，3.1 110 1350 110 1350 1350 110 110 1350℃ 空白 刷涂料 75.6 90.0 8.5 11.7 0.20 2.98 14.0 15.0 8.7 注：1350℃气孔率为表面涂刷涂料后并烘干所测试 1.3 耐高温涂料 选用Al2O3 —Zr2O3质加红外线不透明复合材料，指标见表3 表3 耐高温涂料指标 项 目 指 标 粘结强度Mpa ， 17 线变化%，1000℃×6h， 0.05; 热导率W·(m·K)-1， 0.3 发射率 ，1200℃ 0.87 1.4 硅酸铝纤维纸 选用硅酸铝纤维纸（厚度2mm）作为隔热材料，指标见表4 表4 硅酸铝纤维纸指标 项 目 指 标 长期使用温度/℃ 面密度/g·m-2 密度/ g·cm-3 加热线变化/% 抗张强度/Pa 15mm×200mm 热导率/W·(m·K)-1 1000 200~700 0.35~o.44 4 纵向2085~2597 横向116~1776 700℃,0.095;900℃,0.108; 耐磨性试验过程 2.1 试块制做 用铝镁尖晶石结合的刚玉耐磨浇注料,按YB/T5201.1—2003制做100mm×100 mm×25mm样品,其中4块为空白样品,12块进一步做下步试验; 2.2 涂刷涂料 将12块样品分为三组,每组三块, 在底部注模面用刷子刷不同厚度的涂料,110℃±5℃ 2.3 烧成 每组两块，在1250℃×3h，1350℃× 2.4 测试 测试常温耐磨性能,指标及表面状况如下表5、表6 表5、1250℃×3h 组别 空白组 A组 B组 C组 涂料厚度，mm 0 0．1 0．3 0．5 烧后现象 正常 涂料附着表面