宝钢混铁车内衬耐火材料的研究

摘要

宝钢目前有混铁车76台，1998年3月宝钢二炼钢投产后，开始在混铁车内进行三脱铁水预处理工艺，造成混铁车内衬耐火材料蚀损加剧，使用寿命从1200炉降至850炉左右，降低了30％，检修工作大幅度增加，危及到正常生产运行。
　　 本论文从分析宝钢三脱铁水预处理生产工艺、以及三脱工艺下混铁车不同部位的蚀损情况、混铁车不同部位内衬耐火材料的蚀损机理入手，确定了研制开发混铁车内衬用耐火材料的研制方向。在研制过程中，通过制定实验室试验方案，对内衬耐火材料关键成分的选择和比例、以及不同添加剂对制品抗氧化性、抗渣侵蚀性、抗冲刷性以及抗热震性等的影响进行了研究，得出如下结论：
　　 (1)在不烧Al2O3-SiC-C砖中添加金属抗氧化剂的同时添加特殊抗氧化剂和特殊添加剂，能大幅度提高砖的抗氧化性能，提高砖的高温强度。
　　 (2)在不烧Al2O3-SiC-C中添加的适量特殊添加剂能进入石墨层间，提高石墨层间的结合力，进而提高砖的高温强度，同时，还能显著地降低砖的热膨胀系数和弹性模量。
　　 (3)特殊抗氧化剂和特殊添加剂在一定范围内还会影响砖的抗侵蚀性能，由于特殊抗氧化剂降低了石墨的氧化速度，使石墨的优越性得以充分发挥，提高了砖的抗侵蚀性能和抗渗透性能。
　　 (4)在三脱工艺条件下(Na2CO3处理剂)，为提高砖(尤其是渣线砖)的使用寿命，应采用高碳、低SiO2、适量SiC的化学组成。
　　 在实验室研究的基础上，研制开发了烧成Al2O3-C砖和不烧Al2O3-SiC-C砖，分别用于混铁车直筒部顶部和其余部位。通过研制产品在宝钢混铁车上的现场使用，混铁车的使用寿命提高了25％。
　　 通过课题研究和研制砖的使用，取得了以下的使用效果：
　　 (1)混铁车直筒部顶部使用烧成Al2O3-C砖，在使用过程中均匀蚀损，有效解决了不烧Al2O3-SiC-C砖在使用前期的严重氧化造成的剥落以及背部氧化问题，使用炉龄达到了650炉，比原使用不烧Al2O3-SiC-C砖的使用寿命提高了一倍。
　　 (2)研制的烧成Al2O3-C砖和不烧Al2O3-SiC-C砖在混铁车上进行配套使用，使混铁车内衬各个部位做到均匀、同步蚀损，即在混铁车大修时，各个部位耐火材料的残存厚度均同步到达大修标准，最大限度地发挥耐火材料的作用，达到减少中修次数，降低耐火材料单耗的目的。
　　 (3)研制的烧成Al2O3-C砖和不烧Al2O3-SiC-C砖在混铁车上进行配套使用，使混铁车的大修平均炉龄提高了300炉以上，2005年大修平均炉龄达到1100炉，降低了吨铁耐火材料的单耗。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 混铁车的使用及发展概况

1.1.1 混铁车在宝钢的使用

1.1.2 宝钢的铁水预处理生产工艺

1.1.3 宝钢混铁车内衬耐火材料的改进

1.1.4 日本川崎制铁与宝钢的比较

1.2 课题背景

1.3 主要研究内容与方法

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究方法及思路

第二章 混铁车内衬耐火材料损毁机理

2.1 宝钢混铁车内衬耐火材料的损毁情况

2.1.1 炉口部位

2.1.2 炉内铁水冲刷部

2.1.4 脱硫枪喷流冲刷部位

2.1.5 锥体部中下部

2.2 影响不烧Al2O3-SiC-C砖(以下简称不烧ASC砖)损毁的因素

2.2.1 铁水预处理的插枪方式

2.2.2 铁水预处理粉剂

2.2.3 吹氧工艺

第三章 混铁车内衬不烧ASC砖的研制

3.1 研究的主要内容

3.2 实验室试验

3.2.1 原材料的选择

3.2.2 试验方案和试验方法

3.2.3 试验结果与分析

3.3 实验室试验小结

3.4 工业生产

3.5 试验砖的工业性试验

第四章 混铁车直筒部项部用烧成AC砖的研制

4.1 原材料的选择

4.2 提高耐火材料的强度

4.3 降低砖的气孔率

4.4 研制的混铁车顶部用烧成AC砖理化性能指标的测试值

4.5 小结

第五章 混铁车用耐火材料的工业性试验

5.1 新研制不烧ASC系耐火材料的工业性试验

5.1.1 实际使用情况

5.1.2 工业性试验车的耐火材料吨铁单耗比较

5.1.3 小结

5.2 混铁车直筒部顶部用烧成AC砖的工业性试验

5.2.1 新研制的烧成AC砖在试验车上的实际使用情况

5.2.2 烧成AC砖的使用效果和结论

第六章 结论

参考文献

致谢