Rola materiałów ogniotrwałych w wysokopiecach w produkcji żelaza

Główne wyposażenie i warunki eksploatacji wysokopieców

Wysoki piec jest kluczowym elementem sprzętu w hutnictwie stalowym, odpowiadającym za około 73% całkowitego zużycia energii w produkcji metalu użytecznego.5 ton kokainy jest zużywane, przy użyciu około 1,6 kg materiałów ogniotrwałych, chociaż zużycie materiałów ogniotrwałych może wydawać się minimalne,degradacja ognioodpornych podszewk często prowadzi do wyłączenia pieca w celu konserwacji, co ma znaczący wpływ na wydajność.

W celu zwiększenia wydajności wysokiego pieca i zmniejszenia zużycia paliwa kluczowe środki obejmują zwiększenie objętości pieca, podniesienie temperatury powietrza wysokiego pieca oraz wtryskiwanie paliw pomocniczych, takich jak olej ciężki,gaz ziemnyNależy również stosować trwalsze materiały ogniotrwałe i zapewnić ich ochronę.

Na przykład wysoki piec o objętości 5000 m3 zużywa około 3,5 kt materiałów ogniotrwałych do wyściółki, podczas gdy jego trzy piece ciepłe i inne wyposażenie pomocnicze wymagają dodatkowych 27.5 ktW oparciu o warunki pracy i interakcje pomiędzy wyświetlaczami a czynnikami erozyjnymi, ognioodporna wyświetlacz jest podzielona na osiem stref, jak pokazano na rysunku 11-1:

1. Głowa:Znajduje się w górnej części pieca, gdzie surowce są podgrzewane.
2. Korpus pieca:Składa się z dwóch części: niechłodzonej części górnej i chłodzonej wodą części dolnej przy użyciu specjalistycznych chłodziarek płytkowych.
3. Brzuch:Znany jako strefa redukcji.
4. - Nie, nie.W tym obszarze znajduje się strefa tuyere, w której powietrze jest wdychane do pieca i dochodzi do spalania.
5. Ogród:Okrągła część pod łupkami.
6. Wyjście śladów:Położony w górnym obszarze ogniska.
7. Tapole:Znaleziono je w dolnej części ogniska.
8. Podłoga dna i pieca:Stanowi najniższą sekcję pieca.

Temperatura pracy według stref

• Górny układ pieca i rurociągi gazowe:300°C do 400°C
• Podstawowy układ pieca:1200°C do 1250°C
• - Nie, nie.1710 ∼ 1750°C
• Ogród:1550 ∼ 1600°C
• Podłoga pieca:1300°C
• Pochyłe schody:1500°C

Największe zużycie występuje w dolnej części korpusu pieca i łupów, co sprawia, że żywotność ognioodpornej wyściółki w tych obszarach ma kluczowe znaczenie dla ogólnego okresu eksploatacji pieca.

Przyczyny uszkodzenia ogniotrwałości

1. Erozja chemiczna:Intensywne reakcje chemiczne spowodowane szkodami, zwłaszcza w dolnej części pieca, obejmujące pary alkaliczne, tlenek węgla i cynk.
2. Wstrząs cieplny:Znaczące wahania temperatury powodują stres termiczny.
3. Odżywianie mechaniczne:zużycie ze względu na spadające surowce.
4. Erozja:Gaz i ciekłe żelazo erodują cząstki stałe.

Rozwiązania i materiały

W celu zwalczania tych wyzwań materiały ogniotrwałe wysokiego pieca muszą wykazywać doskonałą odporność na zużycie, przepływ cieplny (200 godzin w temperaturze 450°C) oraz stabilność w stosunku do tlenku węgla i cyklu cieplnego.Jednakże nawet duże wysokie piece produkujące 2 ≈ 2,5 tony surowca żelaza na jednostkę wymagają dodatkowych środków, gdy ciśnienie gazu w gardle osiąga 0,2 ≈ 0,25 MPa.

Do materiałów ogniotrwałych powszechnie stosowanych należą:

• Wymagania dotyczące:Zawartość Al2O3 88 ∼ 94%, widoczna porowatość 15 ∼ 13,5%.
• Wyroby z żelaza, włącznie z żelazem, o masie:Zawartość Al2O3 88%, porowatość pozorna 13~16%.
• Węgiel, włączając:Zawartość Al2O3 92%, zawartość Cr2O3 7,5%, widoczna porowatość 16~19%.

Te refraktory o wysokiej zawartości aluminy o niskiej porowatości są niezbędne do utrzymania stabilności pracy pieca i wydłużenia jego żywotności.