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高炉冷却壁用碳化硅-碳质捣打料
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高炉冷却壁用碳化硅-碳质捣打料

发布时间:2020/2/5 11:54:29
随着高炉综合技术的提高,高炉炉体的冷却技术是重要方面。,冷却技术取得了进步。然而,用于冷却的耐火材料没有被重视。有些高炉仍使用普通耐火材料,不能满足使用。



根据炼铁高炉对腐蚀物质的选择规律,采用含非化合物的弱酸性耐火材料为好。即该区域应该以含碳化硅、氮化硅碳等的铝硅系耐火材料,如铝硅系耐火材料、Al2O3-SiC-C材料等,根据材料的特性有保温砖和必发88手机版等防火材料工艺品,可根据实际其情况来选择。

高炉耐火材料配置
供参考,如有其他疑问,可以联系耐火材料生产厂家,产品可以定做,行业交流。
主沟渣线采用必发88手机版;
主沟槽金属丝和摆动喷嘴的工作层由必发88手机版制成。
高铝必发88手机版,用于沟线和晃动的喷嘴工作建筑物;
主沟铁丝和高铝碳化硅捣打料带摇嘴;
主沟渣线采用:高铝碳化硅必发88手机版;
炉渣沟:高铝碳化硅必发88手机版
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主沟,铁沟,摇动喷嘴:高铝碳化硅砖
主沟各部位的连接头:捣打料
高炉出铁孔:氧化铝碳碳化硅枪泥
中大型灰渣线,干燥晃荡喷嘴,主沟渣线,主沟铁丝,主沟等部位,ASC重力流,ASC喷涌,铝镁,ASC耐火浇注高纯石墨,分别使用ASC喷枪材料;高炉冷却壁用碳化硅-碳质捣打料
在高炉冶炼过程中,耐火材料的使用条件非常苛刻。必须承受由炉内温度变化引起的热冲击,由炉膛冲刷和高温气流引起的炉衬磨损,气体(CO2,O2和H2O)的氧化,铁水的侵蚀,碱金属,贵金属(锌和铅)和矿渣等。

冷却设备类型及耐火原料的选择
冷却设备共有三种类型:冷却板,冷却壁(包括球磨铸铁,铸钢,轧制铜等)以及板与壁的组合,它们均具有长期的实践经验。
我国大多数高炉较早使用冷却板。冷却板的优点是热流密度高,易于更换和耐火材料保护。然而,由于冷却面积侵蚀了炉子的熔化,因此冷却面积相对较小。目前,大多数家用熔炉使用冷却壁或板壁组合,但是仍然有大型的高炉使用冷却壁来实现长寿命。

碳化硅-碳质捣打料的成分
(1)基本原料
碳化硅和石墨是高炉的优良耐火材料。碳化硅除了具有普通耐火材料所需的性能外,还具有耐高温(熔点高于2200℃),耐腐蚀,高强度和耐磨性,低热膨胀系数,良好的抗热震性和高耐火系数的特性。导热系数。碳的熔点为3500℃,导热系数高,耐快速冷却和加热,对铁水和矿渣的浸透角大。不易腐蚀,与Al2O3,SiO2没有共融关系, SiC等,且膨胀率低;选择F和C> 94%的鳞片石墨作为捣打材料,其抗氧化性优于其他类型的碳材料,但碳化硅和碳均具有易氧化的缺点。 94%的片状石墨显示出比其他类型的碳材料更好的抗氧化性,但碳化硅和碳均具有易氧化的缺点。
根据这项研究,可以通过以下化学反应式来表示SiC氧化的预防:
2C(S)+ O2(g)→2CO(g)
SiC(a)+ CO(g)→SiO(g)+ 2C(s)
SiO(g)+ CO(g)→SiO2(s)+ 2C(a)
SiC + 2CO(g)→SiO2 + 3C(s)
从上式可以看出,SiC在C(s)共存的耐火材料中的反应可以在表面形成CO(g)气氛,并与SiC颗粒反应形成SiO(g)。同时,C可能会沉淀,这可能是一个空位。 SiO(G)继续与CO(g)反应,在材料表面形成SiO2(s)保护层,有效地防止了抗氧化性。这样,在两种SiC-C共存的耐火材料中,由于上述反应有效地提高了材料的抗氧化性,因此可以充分发挥两种材料的优异性能。
碳化硅-碳质捣打料由具有不同颗粒比的碳化硅作为骨料,石墨作为基体的一部分,满足冷却壁材料的使用要求。
(2)抗氧化剂
为了进一步提高材料的抗氧化性,添加适量的抗氧化剂以确保材料的使用性能。 Si,Al,Mg,B4C,BN,SiN4等可以用作抗氧化剂的材料很多,或者选择两种以上的材料合金作为复合抗氧化剂。抗氧化剂的机理是与石墨相比,它具有更好的氧亲和力,并且更容易与氧反应。由其形成的氧化物可以在材料表面上形成液相保护层,填充孔或空隙,并防止或延迟进一步的氧化功能。选择了多种抗氧化剂并将其夯实成夯实材料。捣打材料在1200℃烧成后的失重率分别为8.1%,10.5%,11.1%,11.5%。发现脱碳速率与失重速率相似。
(3)粘结剂的选择
粘合剂有几种,例如磷酸盐,树脂等。用树脂粘结剂捣打料的性能较好。
酚和醛的缩合产物通常称为酚醛树脂,通常由醛(苯酚,苯酚,二甲苯酚等)和醛(甲醛,乙醛,糠醛等)或酸或碱的催化剂存在而合成。
酚醛树脂分为热固性和热塑性。在这种材料中,使用热塑性酚醛树脂。树脂的比重为1:1.22,粘度为5pa·S。在使用中加入固化剂。
碳化的机理和碳化后的结构形式是不同的。研究表明,酚醛树脂是固相碳化的,分为固化,焦化和结构调整三个阶段。沥青碳化是液相碳化。经过几个阶段的熔融,分解,聚合和焦化后,树脂转化的碳呈玻璃状结构,加热时有一定的结晶趋势,但几乎不可能转化为石墨。通过“非石墨化碳”沥青获得的结构是有序的。石墨化发生在2000℃以上,可以转化为石墨,即“容易石墨化的碳”。然而,在用作耐火材料的粘合剂的过程中将无法达到石墨化所需的温度。
由于树脂和煤焦油沥青的不同特性,可以通过混合使用来提高性能。结果表明,如果组合合适,则可以形成整体均匀的微镶嵌结构,碳化速率明显提高。结果表明,通过使用混合粘合剂可以获得高强度。

粘合剂用作树脂和煤焦油沥青的混合物。随着树脂比例的增加,抗弯强度呈增加趋势。但是,情况并非总是如此。达到一定比例后,强度会随着剂量的增加而降低。原因是当仅在液相中将沥青碳化时,结合的碳中将出现裂纹,这将降低碳键的断裂韧性。表示材料强度降低。如果单独使用树脂粘合剂,则玻璃结构??将通过碳化而形成,并且结合的碳不易形成裂纹,但是抗裂纹扩展的能力较差。两种粘合剂的组合可形成微镶嵌结构,可改善碳键的断裂韧性和抗裂纹扩展的能力,并提高材料的强度,抗热震性和抗熔渣性。通过实验,确定了树脂和焦油的更好比例,并且两者的混合物在经济上更合理。

捣打料的制备与施工
(1)准备
通过许多测试和比较,选择了合适的颗粒比和粘合剂混合物的量。按照一定的进料顺序,用轮式混合机将物料混合,以确保足够的混合时间,以达到柔软,湿润和良好的手感。每个袋子包装有一个25公斤的双层编织袋。
(二)施工
材料应在现场夯实,在每个冷却墙上竖立模板,在桩孔中插入木桩,表面上的沙子和锈斑应清洗并上油,下一层应夯实,然后表面应清洁并整平。
打夯后,应烘烤材料以避免明火。当温度升至200℃时,应严格控制加热速率。温度不超过20℃保持1小时,温度应保持在200℃保持8小时以上。如果温度上升太快,将导致膨胀和破裂。保温后,应自然冷却,并在运输和安装过程中防止冷却壁碰到。有关在冷却壁上使用捣打材料的信息,请参见图3。每个冷却壁都有8-9个装满捣打材料的凹槽。小方块用于表示图中的凹槽。

碳化硅-碳质捣打料已经在中国的多个高炉中成功使用,其施工性能良好。工厂报告说,在使用捣打材料之前,很难在炉腹冷却壁的表面上形成渣皮,从而导致冷却壁严重烧损,炉壳严重变形,以及影响高炉的正常使用。使用捣打材料后,高炉投入运行后进行的各种数据测试表明,捣打材料在保护冷却壁,确保冷却液的正常使用方面起着重要的作用。

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