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高炉用耐火砖及中修、大修、检修介绍

时间:2020-10-16 11:44 来源:耐火砖厂家点击:


 
高炉用耐火砖
在生产过裎中,炉墙的耐火砖衬受到多方面的作用面逐步被侵蚀,因此在选择各部位的耐火砖衬时应遵循的原则足:耐火砖衬要与该部位的热流强度相对应,以保持在强热流的冲击下,砖衬仍能保持整体性和稳定性;耐火砖衬要与该部位的侵蚀机理相对应,以缓解和延缓内衬破损速度,延长高炉寿命;尽量选用价格/性能比低的耐火材料,即选用价格相对低一些而性能又好的耐火砖,不应盲目选用价格昂贵的高级耐火材料。各部位耐火砖衬选择的方法是:
(1) 炉喉。主要承受入炉料的冲击和磨损,一般选用钢砖或水冷钢砖。
(2) 炉身上部。这部位是析碳反府2CO2—CO+C易发生的地区,而且碱金属、锌蒸气的侵蚀也在这个地区发生,再加上下降炉料和上升煤气流的冲刷和磨损,因此应选用抗化学侵蚀和耐磨性好的耐火材料,适宜的是高致密度黏土砖、高致密度的三等高铝砖或磷酸浸渍的黏土砖。现代大型高炉上采用薄壁结构时,常用1?3段反扣冷却壁取代砖衬。
(3) 炉身夺下部和炉腰。破损的主要机理是热震剥落,髙温煤气冲刷,碱金属、锌和析碳的作用,以及初渣的化学侵蚀。砖衬应选用抗热震、耐初渣侵蚀和防冲刷的耐火材料。现在国内外大型高炉选用性能良好但价格昂贵的碳化硅砖(氮化硅结合、自结合、赛隆结合>,以使寿命达到8年以。实践证明,再好的耐火材料也是要被侵蚀的,达到平衡(大概侵蚀到原厚度的一半)时才能稳定,这个时间大概为3年左右。实际上,使用性能良好的烧成铝碳砖(价格便宜得多),也能达到这个目标。所以1000m3及其以 下高炉都可采用铝碳砖。
(4) 炉腹。破损的原因主要是高温煤气的冲刷和渣铁的冲刷,这部位的热流强度很大,任何耐火材料都不能长时间的抵御,
在生产中主要靠渣皮工作,所以这部分不必选用太昂贵的耐火材料。这部位耐火材料寿命不长(长则1?2个月,短则2?3周),一般选用耐火度高、荷重软化温度高和体积密度大的耐火材料,例如高铝砖、铝碳砖等。
(5) 炉缸风口区。这部位适高炉内惟一进行氧化反应的区域,产生的高温可达1900?2400℃,砖衬受到高温引起的热应力的破坏,以及高温煤气冲刷、渣铁侵蚀、碱金属侵蚀、循环运动焦炭的冲刷等作用。现代高炉都采用组合砖砌筑炉缸风口区,材质为高铝、刚玉莫来石、棕刚玉和氮化硅结合的碳化硅等,也有用热压炭块的。
(6) 炉缸下部和炉底。高炉内衬侵蚀严重的地区,其侵蚀程度历来是决定高炉一代寿命的依据。早期的炉底因无冷却,大多采用单一的陶瓷质耐火材料,因此热应力使砌体产生裂缝,铁水渗透入缝而使炉底砖漂浮是破损的主要原因。现在良好的炉底结构(陶瓷杯、交错咬砌等)和冷却,以及高质量棕刚玉、灰刚玉砖和碳质微孔、热压砖的使用,大大地延长了高炉炉底寿命。但是铁水对炭砖的渗透溶蚀、碱金属对炭砖的化学侵蚀、热应力对炭砖的破坏、CO2和H2O对炭砖的氧化仍然是威胁炉底、炉缸寿命的重要因素,而出铁时的铁水环流运动对炉缸砖衬圆周上的机械冲刷和溶蚀是炉缸损坏的首要因素。
高炉中修、大修
高炉用耐火砖破损侵蚀严重,冷却器大量损坏,一代寿命结束,需要重新砌筑全部炉衬(包括炉底用耐火砖及炉缸用耐火砖)和更换冷却器并进行技术改造的即为大修。只重新砌筑风口以上耐火砖,更换少部分冷却器,以此延长高炉寿命者为高炉中修。高炉大修和中修是恢复、提高高炉生产能力,改善技术状况。更新主体和附属设备的必要措施。高炉一代寿命短则6~8年,长则15~20年,在这样长的期间,经济、技术均有很大 展,故经常利用大修机会对高炉进行改建、扩建,添设新的技术设备等。一般大修需吋两个月以上。为了缩短大修停产时间,停炉以前在不影响生产条件下,有的新技术设备和装置可提前施工,也有部分工程可推迟至投产以后完成。
高炉检修
高炉检修砌筑前应具备下列条件:
(1)炉基耐热混凝土基础经检查验收合格,并符合设计要求。
(2)炉底冷却管和热电偶安装试压合格。
(3)炉壳冷却壁及焊接式冷却板安装合格。
(4)炉口钢圈安装合格。
(5)风口大套(也有包括风口中套的)、渣口水套安装合格。
(6)热电偶和波纹管式冷却板的进场时间能满足砌筑进度的要求..
炉底砌筑前的工作
A炉底下部冷却管区域不定形耐火材料的施工
现代高炉内,在炉底部多数设有炉底钢板,与炉壳焊成整体。炉底钢板下(或上)装有冷却装置。为了提高冷却效果,炉底水冷管系埋设在浇注料和炭捣料之间。冷却管中心线以下为浇注料,冷却管中心线以上为炭捣料。
施工前,先将基础表面清扫干净,除去冷却管表面的浮锈。浇注料采用强制式搅拌机进行搅拌,搅拌方法按有关规定进行。浇注时,应填充密实。浇注沿每列冷却管的中心向两端进行,并使用插入式振动器振捣。每列浇注完毕,在浇注料终凝前将四周溅附在管壁上的残灰擦净,再覆盖草袋,浇水养护。
炉底钢板在水冷管之上时,冷却管中心线以上的炭素料拖工,应先将工字钢两侧翼缘板下的炭素料捣打密实,后捣中间的炭素料,采用风动捣锤以一锤压半锤的方式进行捣打,直到捣打密度达到设计规定的要求。捣实后的炭索料应略高于工字钢梁上表面,再用铲平刮刀沿工字钢上翼缘将炭素料铲平。对局部底凹处,应挖去约30mm深,重新铺料捣打密实。
冷却壁间隙的填料
冷却壁与冷却壁之间、钢砖与钢砖之间的间隙;冷却壁与出铁口框,冷却壁与风口、渣口大套之间的缝隙均应按设计规定填充铁屑填料或炭素科。为减少填充料掉落浪费。填充时应采用小漏斗下料和托板接料。
铁屑填料的调制方法是:先将掺合料(精矿粉或熟料粉)与结合剂(高铝水泥)按配比称量后置于铁板上拌匀,再依次加入规定的铁屑和水。加水时,不断搅拌,直至呈面团状即可。每次拌料不宜太多,以半小时用完为限,对已产生初凝、结块的料不得重复使用,为了不使填料外漏,先用宽30~60mm、厚0.5mm的薄铁皮插入冷却壁间隙靠炉壳的一侧,并在铁皮上每隔400~500mm穿以细铁丝,利用细铁丝和小竹(木)条将铁皮固定在冷却壁间隙处,如图7-40所示。
铁屑填料应饱满严密,填充完毕后,铁皮和铁丝留在冷却壁间隙内,不再取出。为了保证填料质量,应严格按配合比拌料,并在施工前制作试块检验。
炭素填料应用成品炭素料(冷料),可按相关方法进行填充,并采用特制的风动小捣锤(用气铲改制)捣打。为此要求在冷却壁安装的同时,在冷却壁靠炉壳一侧的间隙处安装3mm厚的铁板条,以防止勾缝捣打时填充料漏入冷却壁与炉壳之间的间隙中。
C 炉壳与冷却壁间隙的灌浆
冷却壁间隙填料完毕,接着进行炉壳灌浆(也有在砌砖后或烘炉到一定温度后进行炉壳灌浆的)。灌浆用泥浆牌号及性能指标由设计规定。
炉壳灌浆孔的布置由设计规定,但焊接在炉壳上长度约为150~200mm压浆短管应与压入机的输出管相一致。灌浆作业一般分为两段,风口下沿为段,以上为第二段,先灌下段后灌上段。
灌浆前,段冷却壁与炉底找平层间的缝隙应按设计规定填充黏土火泥-水泥泥料或与找平层相同材质的炭素捣打料,以免漏浆。
同一水平上的若干个压浆短管一般是1~2个为灌浆孔,其余为泥浆溢流观察孔。灌浆过程中应注意观察,如发现有漏浆现象,即应停止压浆,进行处理。
炉底板下压入炭胶
炉底板下压入炭胶前,应把压浆嘴内外及周围炉底板上的灰、浮锈、油污清扫干净,并用压缩空气将压浆嘴内的灰渣吹扫干净,然看逐个进行测量编号。每编一个号即在压浆嘴侧测量出炉底板的初始高度。并作好记录。
炭胶的成分配比以及施工要点按生产厂家提供的说明书。。调制时,先将树脂液倒入粉料,边加边搅拌约30分钟,后用喷壶洒硬化剂液,再搅拌2分钟,即可使用。每罐炭胶料搅拌完毕后宜在20分钟内用完。
搅拌好的炭胶从压入机流出,经由软管导入炉底板焊好的短管,压入底板内,如图 7-42所示。
在压入过程中用水准仪逐一观察压浆嘴周围炉底板的隆起高度,并用大锤在压浆嘴周围对炉底板进行敲打,促使底板下炭胶顺利流入。当出现下述情况之一时即可停止对该压浆嘴的压入:压浆嘴周围炉底板隆起超过2mm.压入软管的出口压力表读数超过0.6MPa;邻近的压浆嘴往外冒浆。然后拆去压浆管,立即用木塞将压浆嘴塞紧。
压入必须按编号顺序进行,整个压入过程应连续施工,中途不得停顿,以免炭胶在管道中硬化。压入炭胶完毕后,自然养护24小时。待其石化凝固后,便可割除短管,焊上封板。
E 主要控制线的测设
砌筑前应校核炉口钢圈中心对炉底底基中心的位移。炉身砌体(包括厚壁炉腰)的中心线,应以炉品钢圈中心为准。炉底找平层的标高 应按以下两种情况 分别测定。
(1)当炉缸风口带不采用组合砖或炉缸不采用环形大炭块砌筑时,应以出铁口中心的标高 为基准,按配层后的炉底砖层累计高度(包括水平缝)与死铁层的厚度,计算出找平层的表面标高。
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