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1、第22卷增刊礦冶Vo1．22，Suppl2013年11月MINING＆METALLURGYNovember2013文章編號：1005—7854(2013lS0-0034—04頂燃式熱風爐用耐火材料配置陳舟梁振宇張建梁(1．中冶京誠工程技術(shù)有限公司，北京100176；2．邯鄲鋼鐵集團有限責任公司，河北邯鄲056015)摘要：介紹熱風爐用耐火材料的發(fā)展及目前頂燃式熱風爐普遍的耐火材料配置形式，從設(shè)計角度優(yōu)化配置高風溫頂燃式熱風爐耐火材料，降低投資，充分發(fā)揮頂燃式熱風爐的加熱能力和投資效益。關(guān)鍵詞：頂燃式熱風爐；耐材配置；高風溫中圖分類號：TF578；TF065．1文獻標志碼：Adoi：
2、10．3969／j．issn．1005-7854．2013．z1．009隨著現(xiàn)代高爐生產(chǎn)中對熱風爐高風溫的迫切需大多采用低蠕變高鋁磚或紅柱石磚作為工作襯，以求，高風溫及長壽命也隨之成為現(xiàn)代熱風爐發(fā)展的提高其高溫蠕變性能和抗熱震性能。必然趨勢。熱風爐的工作條件復(fù)雜，再加上周期性然而熱風管道燒紅，漏風甚至崩裂仍然是我國送風和燃燒時溫度的劇烈變化，因此熱風爐耐火材一些熱風爐進一步提高風溫的障礙，而管道的發(fā)紅料經(jīng)受著高溫、交變的熱負荷以及機械負荷的多重現(xiàn)象往往集中在三岔口區(qū)域。造成這些問題的主要作用，這對耐火材料的荷重軟化點、耐熱沖擊性、氣原因之一是熱風管道結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理¨。另外一孔率、熱
3、容量等提出了更高的要求。為保證高風溫個方面是由于三岔口區(qū)域受送風時盲板力的作用和熱風爐的穩(wěn)定工作和使用壽命，需要對熱風爐的結(jié)換爐時拉緊裝置的反向作用，造成管道及砌體做往構(gòu)合理性、耐火材料的質(zhì)量以及合理化配置做深入復(fù)運動，對此處組合磚造成破壞性影響。因此要想地研究。解決管道三岔口發(fā)紅現(xiàn)象除了改進管道受力的結(jié)構(gòu)問題外，還需對三岔口處組合磚做更深層次研究。1熱風爐用耐火材料的發(fā)展2O世紀60年代以前，熱風爐的送風溫度為900此區(qū)域th3-q~J磚噴涂料℃左右，主要使用黏土磚。20世紀60年代早期，熱風爐平均送風溫度達到1000℃，開始使用高鋁磚。20世紀60年代后期，熱風爐送風溫度上升到
4、1100℃，開始使用特種高鋁磚。20世紀70年代，熱風爐送風溫度進一步上升到1200cI=，高鋁磚的特性已經(jīng)不能滿足使用需求，發(fā)生了格子磚下沉、變形，墻磚開裂、下沉的現(xiàn)象，于是對耐火材料制品提出了高溫蠕變的需求。具有優(yōu)異高溫穩(wěn)定性能的硅磚開始用于拱頂和上部高溫區(qū)的蓄熱室等高溫區(qū)的部位。圖1熱風管道三岔口澆注示意2頂燃式熱風爐用耐火材料的配置目前，組合磚通常由設(shè)計單位給出整體結(jié)構(gòu)設(shè)2．1熱風管道系統(tǒng)計方案，耐火材料生產(chǎn)廠家根據(jù)外形尺寸分解成異隨著送風溫度的不斷提高，對于在高壓、高溫且型單磚，然后根據(jù)這些異型單磚磚型制作出母磚，由存在溫度交變的條件下工作的耐火磚的要求提出高母磚經(jīng)切、磨
5、加工成具體型號的單磚再組合。與用溫蠕變、熱震穩(wěn)定性的要求。因此目前熱風爐管道標準磚現(xiàn)場加工砌筑三岔口相比，組合磚的出現(xiàn)使三岔口的穩(wěn)定性大大提高，但是熱風管道三岔口部作者簡介：陳舟，高級工程師，主要從事鋼鐵冶金行業(yè)高爐熱風爐用耐火材料等方面的研究。位的惡劣工作條件對于組合磚的材質(zhì)、分塊以及砌陳舟等：頂燃式熱風爐用耐火材料配置筑施工的要求仍然非?？量獭ｋS著澆注料技術(shù)的進步與成熟，材質(zhì)或材料性能方面也能滿足現(xiàn)代熱風爐工藝環(huán)境的要求。采用澆注施工的復(fù)雜接口部位，可望取消復(fù)雜的組合磚生產(chǎn)與砌筑磨磚工藝，施◆Ir：工也將變得簡單易行，而且結(jié)構(gòu)整體性好，無接縫。濟鋼4號大高爐熱風管道系統(tǒng)設(shè)計中采
6、用了對口三岔口均用陶瓷耐磨澆注料的方法(見圖1)，由于三岔口區(qū)域沒有采用隔熱層，工作介質(zhì)與管殼之間直接由耐磨澆注料加噴涂料組成，因此投產(chǎn)時管道>／＼，L_舭三岔口區(qū)域溫度比管道其他部位溫度高IO0~C左><右。投產(chǎn)兩年來熱風主支管三岔口區(qū)域溫度一直很穩(wěn)定，維持在200oC左右，倒流休風與熱風主管三岔口區(qū)域溫度維持在170oC左右，聯(lián)絡(luò)管與主管三岔>／＼口溫度維持在130oC左右。與采用組合磚的管道系統(tǒng)相比，投產(chǎn)初期溫度稍微高一些，但是投產(chǎn)一段時lIllln間之后比組合磚有更加穩(wěn)定的表現(xiàn)。另外，組合磚與澆注料共同配合使用也不失為一種可行性方案。圖3熱風爐示意在送風彎管與圍管相交部位，
7、采用耐磨澆注料下部低溫區(qū)域溫度不高于900℃，主要承受上搗制代替組合磚砌筑的已經(jīng)越來越多，搗制方式既部砌體的重力荷載及送風初期的強對流熱交換過能提高接口的整體穩(wěn)定性，又能降低施工難度，加快程，因此選用抗熱震性能好、價格便宜的黏土磚即可施工進度。圖2為湖北大冶特鋼和天津鋼鐵設(shè)計方滿足使用要求。案采用的耐磨澆注料結(jié)構(gòu)。在蓄熱室中部區(qū)域溫度往往在800～1100℃波動，此區(qū)域為高溫區(qū)域與低溫區(qū)域的過渡區(qū)，耐材制品既要承受上部硅磚的重力荷載，送風與燃燒轉(zhuǎn)化過程中的溫度波動，還
