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高炉常用不定型耐火材料的特点、用途及应用方式

发布时间:2021/06/02 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:34

近几十年来,随着我国整体不定型耐火材料研制发展速度的不断加快,其品种的类型也在不断增加。在当前阶段所应用的耐火型材料主要有:耐火的混凝土、耐火的投射料、耐火的可塑料、耐火的涂抹料和耐火的喷涂料。这种不定形耐火料可以有效延长高炉的使用寿命,并提高设备整体应用的效率,还能够有效降低由于劳动强度加大而导致的内部磨损问题等。 

本文主要介绍了当前我国所应用的一些不定型耐火材料在高炉当中的使用方法,并简单叙述了不定型耐火材料的特点及用途,以此来实现对该种类型材料的全面解析,同时也对我国近几年来针对不定型耐火材料所做的一些应用研究和未来发展进行简单叙述,能够快速实现自我产业的升值,进而才能够促进我国总体经济的不断发展。 

1、高炉常用不定型耐火材料的特点 

与成型的耐火材料相比,由于在制造过程当中取消了对其整体的燃烧程序,这也使得该材料自身形成了不定型的特点。且由于该制作工艺较简单,且材料具有可塑性,在后续使用的过程中,其自身具有了方便塑形的特性。对此,在进行前期设备的铸造过程中,则可以应用该方式对其筑炉施工进行内部改造,这样不仅能够保证成本的价格可以降低,同时简单的制作工艺也能够使其加工速度得以提升。值得注意的是,这种材质的制作方式和使用寿命与耐火砖相近,其耐火性质以及化学稳定程度也能够达到同类型的耐火砖水平,因此也可以在进行预制的过程当中,将不定型耐火材料直接制作成大规模的块状物,然后在使用前对其进行低温锻造,这样就能够保证其自身在铸造高炉内部时,能够通过长期的使用,来降低其自身剥落的可能性,进而就能够有效延长高炉内壁的使用寿命,并且也能够降低由于温度变化而导致的内部损坏现象出现。 

2、不定型耐火材料在高炉中的用途 

(1)进行高炉内部结构制造时,由于其砖缝就是高炉砖切的薄弱环节,这也使得在进行应用时,侵蚀过程主要从该缝隙进行破坏。为了保证高炉整体的使用寿命可得到延长,同时也能降低由于炉衬侵蚀而导致的破坏和损伤,在进行针对于砖缝的填充时,就需要应用耐火泥浆对其改造,这样才能保证对其炉衬的密封程度能够得以提升。由于耐火泥浆自身就是一种不定型耐火材料,所以在进行调配的过程当中,为了保证整体的粘合性和耐火程度,则需通过对其炉内衬的砖缝材质进行辨别,并且要对其应用效果的温度进行调试,再对其缝隙进行匹配,这样才能保证在填充完毕后,可以使高炉内衬完全形成一个光滑的整体,进而保证降低由于内衬侵蚀而导致其整体耐高温性能变低。 

(2)在高炉内衬堆砌的过程当中,需要保证内衬可以和炉壳之间存有冷却壁,而这种冷却壁则需要通过填料的增加,来使两层炉衬之间的隔热物或者是粘合物能够形成自身的保护膜,并且也可以发挥出内部物质的应用效果。当高炉投入生产一段时间后,由于热能的侵蚀而导致炉体的腰部、下部会受到较为严重的侵蚀,这也使得其自身在进行工作时,会使复合能量增大,致使冷却设备在高温高压下遭到损坏,这时炉壳表面则会出现鼓包或者是破裂的现象。对此,这就需要通过灌浆法将不定型耐火材料压入延长炉体当中,这样才能够有效提高高炉的使用寿命,并且也可以降低由于设备破损而带来的一系列安全风险问题。 

(3)当高炉内衬出现龟裂现象后,则可以通过内衬喷补来对其表面进行处理。一般情况下,这时需要喷涂一层不定型耐火材料,以此防止由于裂缝问题而导致的裂变现象出现。同时,由于高炉自身是用优质的铝矾土和石墨为主要原料进行锻造的,因此加入一定的硅化物则可以保证经过高压高温后使其成为一种坚硬的物体,其自身就具有耐高温、导热性良好的功能,因此在应用时,也能够有效提高其自身的使用寿命。 

3、不定型耐火材料在高炉的应用方式 

3.1新型水冷壁技术 

高炉在进行堆砌的过程中,必须保证需要通过注料来形成内部的冷却保护壁,而这种耐火材料的内衬,同时也能够起到内部保温和外部隔热的作用,这样才能够有效降低热能的损耗。一般情况下,高炉在经过一至两年的使用期后,会导致其内部冷却壁出现断裂的现象,这也使得冷却壁表面出现了裸露的部分,进而增加了热能的消耗,同时也会导致安全隐患的发生。因此,也可以说,如果没有了耐火材料,则会导致炉渣在燃烧冷却后,直接附着在冷却壁上,并且由于其自身的膨胀系数差异性较大,就会导致渣皮出现随时脱落的现象。对此,为有效解决这一问题,则可应用金属陶瓷内衬来对其进行改造,不仅能实现对其冷却壁的有效保护,其金属陶瓷内衬还可通过自身的热导纤维应用,实现耐火能力的提升,并保证其自身金属材性的特性可以完好保留,这也使得其自身具有导热性能较好的特点,并且其塑性变形能力较佳,在应用过程中,即使在高温环境下,该材质也不会出现断脆的现象。 

3.2炉内衬喷注技术 

高炉内部一氧化碳会导致耐火材料的碳元素沉积,进而就会导致该材料整体结构遭到破坏,其主要在炉壁上所展现的问题,则是出现内部断裂或者是材料自身强度的降低,亦或者是材料出现了崩裂的现象,致使材料两端出现不规则的断裂口。因此,如果在其内部含有铁元素存在的情况下,则会对该种反应起到催化作用,进而使得其整体崩坏效率增加。因为,在所有耐火材料当中,必须应用到三氧化二铁,但它会与一氧化碳进行反应并生成铁元素,这些铁元素恰好又充当了碳沉积所反映的催化剂,所以在高炉正常应用的情况下,这种问题是无法避免的,这也使得高炉工作会导致自身使用寿命降低。 

3.3纳米二氧化硅结合浇筑技术 

高炉在应用几年后,其铁口处都会出现不同程度的磨损,工作效率会有所降低。在传统对其进行维修时,则会通过泥炮压入来实现对其整体的改进。但是,这既会导致泥炮的消耗量增加,也无法实现根治这一问题的出现。对此,这就需要应用一些新型技术来实现对其铁口的改造。在当前阶段,纳米二氧化硅结合注料浇注是实现针对于铁口维修的主要应用方式之一,并且由于碳化硅为主要原料,而二氧化硅则作为凝胶剂来进行使用,这不仅可以有效提高其整体的结构强度,还能够实现快速烘干且不会产生爆炸的现象,同时在修复完成后,还能够实现自身结构强度的有效增加。 

4、结语 

针对不定型耐火材料在高炉当中的使用,文章已经了进行全面的叙述,希望通过未来的不断发展和共同努力,能够实现低碳环保的绿色材料应用,这样才能够实现我国的可持续不断发展。