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1、高爐用耐火材料一、概述二、高爐本體用耐火材料三、炮泥四、出鐵場用澆注料一、概述BlastFurnace（BF）橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分。圖1.首鋼4#高爐圖2.高爐模型圖高爐冶煉過程包含著復雜的物理化學變化。煉鐵原料從高爐爐頂加入后，經(jīng)過預熱、鐵氧化物的還原和熔化、鐵和渣下滴流動及分離、焦炭的燃燒及產(chǎn)生煤氣等過程而獲得生鐵。其冶煉過程是在高溫下連續(xù)進行的。圖3.高爐內(nèi)固體爐料形態(tài)變化圖二、高爐本體用耐火材料高爐本體分為爐喉、
2、爐身、爐腰、爐腹、爐缸。高爐各部位的工作溫度：爐底、爐缸區(qū)為1450～1800℃；爐腹、爐腰區(qū)域為1400～1600℃；爐身上部為600～800℃。高爐的各部位砌體分別承受：下降爐料的摩擦和撞擊等機械作用；上升煤氣所含粉塵的沖刷和磨損作用；堿金屬氧化物蒸汽的侵蝕作用；燃燒煤氣分解時的炭素沉積作用；熔融金屬和爐渣的化學侵蝕作用和滲入作用。因此，高爐用耐火材料的工作條件各個部位都是不同的，其損毀機理因部位不同而異，選用耐火材料的材質也有相應的變化。圖4.高爐本體各部位所用耐火材料圖5.高爐截面圖圖6.高爐本體各部
3、位尺寸圖7.高爐爐體耐火磚用量三、炮泥炮泥是用來堵塞出鐵口的一種可塑料，用泥炮機將其壓入出鐵孔道，封住出鐵口，防止鐵水和熔渣流出，有保護鐵口區(qū)域爐墻和爐底的作用，同時還應具有良好的開口性、高溫體積穩(wěn)定性、良好的填充性和附著性。圖8.鐵口整體結構剖面示意圖1—鐵口孔道；2—鐵口框架：3—爐皮；4—爐缸冷卻壁；5—填充料；6—磚套；7—磚墻；8—鐵口保護板；9—泥套圖9.開爐后生產(chǎn)中鐵口的狀況1—爐缸焦炭；2—爐墻渣皮；3—舊堵泥；4—殘存的爐墻磚；5—出鐵時泥包被渣鐵侵蝕變化情況；6—殘存的爐底磚；7—新堵泥要
4、求炮泥有如下性能：1.較高的耐火度，能承受高溫鐵渣溶液的作用；2.較強的抵抗鐵渣的沖刷能力；3.適當?shù)目伤苄?，便于操作和形成鐵口泥包；4.良好的體積穩(wěn)定性，在高溫下體積變化小，不會由于收縮滲漏鐵水；5.能夠迅速燒結并有燒結強度；6.開口性能良好，開口機容易鉆孔。原料質量碾泥操作各種原料配合比不合理原料粒度化學成分材料本身水分碾壓時間控泥時間短碾泥未按計量加水計量不夠準確炮泥受溫度的影響碾制加料順序碾制設備的影響爐前工作的影響影響炮泥質量的因素：炮泥使用過程一、裝泥炮泥帶塑料薄膜包裝袋一起放入泥炮膛；活塞擠壓3
5、～4次，填充密實。二、烤炮炮泥低溫時很硬，冷天需要烤炮。三、打泥確認泥套完整，并將泥套下沿凝結的渣鐵清理干凈，以防跑泥。堵口時，泥炮要轉到位，保證炮嘴對正泥套中心并與泥套嚴密對合。打泥時應到操作室觀察操作過程，壓炮后應立即開始打泥。記錄打泥壓力和打泥量。四、拔炮堵口后壓炮30min左右即可拔炮，先將推泥活塞退回，等泥缸卸壓后方可回炮。泥炮回轉后，鐵口無異常情況，將炮嘴內(nèi)殘泥摳掉，重新裝炮泥待用。五、鉆鐵口鉆鐵口要注意有無潮泥，遇潮泥時應烤干后再鉆。四、出鐵場用澆注料高爐出鐵場主要由主出鐵溝、鐵溝、渣溝、殘鐵溝
6、、擺動流嘴組成，主出鐵溝的功能是儲存鐵水、將鐵渣分離，溝中的撇渣器隔板使渣從上部進入渣溝，鐵水從撇渣器底部流過進入鐵溝、擺動流槽流入鐵水包或魚雷罐里面。主溝的分類：1.非貯鐵型，小型高爐使用搗打料的主溝。2.半貯鐵型3.貯鐵型中大型高爐使用澆注料的鐵溝，大部分采用非貯鐵型。圖10.主溝的分類圖11.鐵口處的鐵水以射流狀落入貯鐵式主溝的情況示意圖高爐出鐵溝溝襯損壞的原因有很多，其中最主要的有兩個方面：渣鐵的侵蝕和沖刷。而影響高爐出鐵溝溝襯損壞的因素則有兩個方面：出鐵溝溝襯的材質和出鐵溝的結構。就材質來說：低水泥
7、剛玉澆注料比水泥高鋁礬土質的好；水泥高鋁礬土質的和高鋁－碳化硅一碳質的搗打料差不多；高鋁－碳化硅－碳質的搗打料又比焦粉－粘土－瀝青配置的搗打料好。就結構來說：貯鐵式的溝底基本不侵蝕，侵蝕部位主要是渣線；半貯鐵式的沖擊區(qū)溝底和溝壁渣線損壞嚴重，貯有鐵水的位置溝底基本不侵蝕；非貯鐵式的溝底和溝壁侵蝕均很嚴重，主要為沖刷導致。圖12.主溝侵蝕情況示意圖鐵溝是不貯鐵的，而且鐵水對耐火材料的侵蝕遠比渣小，因此鐵溝的損毀主要是沖刷作用下溝底的損毀。由于渣的比重遠比鐵水小，因此渣比鐵更容易凝結，導致在渣溝內(nèi)形成一層渣殼，所
8、以渣溝的侵蝕和沖刷速度更小。主溝套澆施工：一、施工準備二、施工（攪拌和震動）三、脫模四、烘烤一、施工準備：1．溝中的殘鐵放凈，組織安排好現(xiàn)場的施工人員；2．準備好拆溝使用的機具（包括風鎬、抓斗、釬子等）；3．將溝內(nèi)的雜物清理干凈。拆溝壁時盡量縮短時間，必須要把溝壁渣線以下的料清理干凈，溝底的殘渣也要清理干凈，清理的標準以爐前技師和澆注料廠家判斷為準。清溝的人員不低于24人，清理的時間不要超過10個小
