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碳化硅砖在矿热炉上的应用及延长矿热炉炉眼炉衬

时间:2019-06-28 17:03 作者:艾米点击:

  矿热炉炉眼是其冶炼过程中,炉衬材料损耗最严重的部位,在以往的生产案例中发现,造成低碳锰硅合金生产炉眼炉衬损坏过快的主要原因有:(1)高温铁水和熔渣的侵蚀、冲刷;(2)含水泥球和炉眼维修过程中冷却水形成水蒸气后对高温炭砖的氧化蚀损;(3)炉膛上方水冷设备严重漏水淋湿炉料或炉眼砖在高温时产生水蒸气对炉眼砖的氧化蚀损。现提出以下维护低碳锰硅合金炉眼炉衬延长使用寿命的措施。

  1、使用性能优良的耐火材料

  针对低碳锰硅合金生产特征,在砌筑炉眼时采用耐高温、抗高温炉渣和铁水冲刷的耐火材料是首选措施之一。

  半石墨质炭砖、石墨-碳化硅砖、氮化硅-碳化硅砖等均具有耐高温、耐磨、抗压抗折强度好、抗炉渣侵蚀强等优点,作为炉眼砌筑材料较为理想,国内产品的理化性能数据如表2所示。

  表1 石墨质炭砖、石墨-碳化硅砖、氰化珪-碳化硅砖理化性能数据

  由于生产工艺、配比的差异,石墨-碳化硅砖、氮化硅-碳化硅砖均比半石墨质炭砖市场价格高,在炉衬整体寿命不高、相关配套设施设备不完善的情况下,应使用性价比较好的半石墨质炭砖;在炉衬整体寿命高、相关配套设施设备匹配完善、生产能够持续不断进行的情况下,则应使用优质的石墨-碳化硅砖、氮化硅-碳化硅砖,以进一步提高炉衬的连续使用寿命,使综合生产成本持续处于低位,促进效益最大化。

  国内已有高硅(低碳)锰硅合金矿热炉使用氮化硅-碳化硅砖砌筑炉眼,炉眼使用寿命延长效果比较明显。

  2、结合开堵炉眼机推广使用无水泥球

  针对含水泥球在堵眼过程中产生水蒸气对炭砖造成的蚀损,无水泥球在铁合金矿热炉上的应用逐步得到重视。

  无水泥球引进炼铁高炉的无水炮泥概念,将脱除水分的煤焦油、耐火泥、晒干的粉焦按一定比例搅拌成团即得到无水泥球,利用开堵炉眼机的压力将无水泥球推压进炉眼深处,实现深堵冶炼操作,避免了冶炼过程铁水、溶渣对炉眼的浸泡侵蚀,泥球中的碳质物质在煤焦油挥发物挥发过程中粘附到炉眼内壁填充缝际,起到修补炉眼的作用。

  开堵炉眼机和无水泥球的应用,在国内一些大型铁合金矿热炉上得到了推广应用,延长炉眼使用寿命的效果比较明显,同时明显减轻了冶炼工开堵炉眼的作业强度。

  3、加强炉料干燥和水冷设备管理

  加强炉料干燥管理,杜绝高水分炉料进入炉膛内参与冶炼。加强水冷设备管理,杜绝炉膛上方的水冷设备漏水,或防止出铁时间之后仍有水分随炉料进人炉眼内,造成炉眼砖受到水蒸气的高温氧化蚀损。有条件的情况下对炉料预热后入炉,实现无水炉料冶炼工艺操作。

  国内已有厂家在生产高碳锰铁时,先用回转窑将炉料烘干水分,再通过保温配送料系统送入炉膛内进行冶炼,炉况非常稳定,炉眼采用开堵炉眼机及无水泥球,炉眼使用寿命延长效果明显,收到良好的经济效益。

  4、避免采用水淋炉眼砖方式维修炉眼

  在生产过程中对炉眼的维修,为了能够快速完成抢修任务,用水直接喷淋炉眼砖,使维修工作短期内能够很好地完成。但从长期角度考虑,此种方法会对炉眼砖造成水蒸气氧化蚀损作用,不利于炉眼的寿命延长。经常淋水维修的炉眼在之后的使用过程中容易损坏,所以应尽量避免采取水淋炉眼砖的冷却方式进行维修。

  总结

  矿热炉炉眼经过上述改良措施,能够有效的延缓炉眼炉衬的损耗程度,进而延长炉眼炉衬的使用寿命。

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