重钢1350m3高炉无水炮泥性能研究与应用实践

摘要

由于现代高炉的大型化、长寿化,出铁时间增长以及渣铁流量的增加,对高炉出铁口工作状态的稳定和维护提出了更高的要求。要维持高炉顺行高产,确保稳定操作的关键是出铁口的深度。炮泥的性能是保证出铁口稳定工作的关键。本研究课题分析了重钢高炉冶炼特点和出铁口工作状态,研究了炮泥结构和损毁机制。通过提高原料纯度、添加不同的添加剂,优化了炮泥组成、结构,改善炮泥质量,得到了适合重钢1350m3高炉工作要求的新型炮泥配方和加工工艺,采用新型配方制备出炮泥,在重钢高炉上进行了应用实践,取得了较好的效果。1、随着焦粉加入量的增加,无水炮泥的体积密度减小,显气孔率增大,即透气性变好,快干性增加,强度有减小的趋势。随着结合粘土加入量的增加,炮泥1400℃×3h烧后体积密度变化不大,显气孔率下降,烧后收缩增大,粘土加入量为15％时,耐压强度和抗折强度最高。2、随着蓝晶石加入量的增加,炮泥1400℃×3h烧后体积密度变化不大,显气孔率增大,耐压强度和抗折强度下降,烧后收缩减小。3、无水炮泥中加入含氮化硅的强化复合粉,可大大提高其抗渣铁侵蚀性和抗渣铁冲刷性。4、随着改质沥青加入量的增加,显气孔率下降,体积密度、抗折强度、耐压强度均呈现增加趋势;烧后线变化率则呈现收缩减小的趋势。5、焦油与蒽油的加入比例变化对炮泥性能有较大影响,随着焦油/蒽油比例的增大,无水炮泥的显气孔率略有减小,体积密度、抗折强度、耐压强度都略有增加。6、结合剂的加入量对无水炮泥的性能影响较大,随着结合剂加入量的增加,无水炮泥的可塑性变好,但是体积密度变小,显气孔率增大,常温耐压强度和抗折强度减小,烧后线收缩增大。7、生产应用实践表明,优化设计的无水炮泥能满足重钢1350m3高炉铁口对炮泥的要求,炮泥质量有了显著提高,在保证铁口深度、开口性能、放铁时间、抗冲刷和耐侵蚀能力方面均能满足用户的需求,铁口开漏的几率和铁口的湿气大大降低。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 高炉生产与耐火材料

1.1.1 耐火材料的主要应用领域

1.1.2 耐火材料的性能要求

1.2 高炉用炮泥

1.2.1 炮泥的用途

1.2.2 炮泥应具备的性能

1.2.3 国内外炮泥的发展现状

1.3 高炉铁口炮泥的损毁

1.3.1 高炉铁口炮泥的损毁机理

1.3.2 炉前操作对出铁口与炮泥的影响

1.4 课题的背景及研究内容

2 无水炮泥优化及制备工艺研究

2.1 炮泥的主要原料物化性能研究

2.1.1 焦粉

2.1.2 粘土

2.1.3 添加剂

2.1.4 沥青和焦油

2.2 无水炮泥配方选择

2.3 炮泥的制备工艺

2.4 无水炮泥性能研究

2.4.1 常温耐压强度的检测

2.4.2 常温抗折强度的检测

2.4.3 体积密度和显气孔率的检测

2.4.4 重烧线变化的检测

3 影响炮泥质量的主要因素研究

3.1 影响炮泥质量的因素分析

3.1.1 原料性能

3.1.2 结合剂

3.1.3 外加剂

3.1.4 制备工艺

3.2 试验结果和分析

3.2.1 焦碳的加入对无水炮泥的影响

3.2.2 粘土的加入对无水炮泥的影响

3.2.3 复合粉的加入对无水炮泥的影响

3.2.4 沥青的加入对无水炮泥的影响

3.2.5 焦油和蒽油的加入对无水炮泥的影响

3.2.6 蓝晶石的加入对无水炮泥的影响

3.2.7 结合剂加入量对无水炮泥性能的影响

3.3 小结

4 炮泥在重钢1350m~3 高炉应用实践

4.1 无水炮泥的生产使用情况

4.2 炮泥的适应性变化试验分析

4.3 提高泥料在泥炮中的流动行为分析

4.3.1 控制炮泥的加油量

4.3.2 调整泥料的颗粒比例

4.3.3 出铁过程对泥炮进行烘烤

4.3.4 控制沥青质量

4.4 降低炉前材料消耗

4.4.1 钻头高温下变形

4.4.2 开铁口过程漏铁和夹铁

4.4.3 堵铁口漏泥

4.5 防止炮口结焦

4.6 避免出渣不均衡现象

4.7 1350 m~3 高炉一段时间内的主要指标情况

5 结论

致谢

参考文献