Роль огнеупорных материалов высокой печи в производстве железа

Основное оборудование и условия эксплуатации высоких печей

Высокая печь является важнейшим элементом оборудования в металлургии стали, отвечающей примерно за 73% от общего потребления энергии при производстве полезного металла.5 тонн кокаина потребляетсяХотя потребление огнеупорных материалов может показаться минимальным,Деградация огнеупорных облицовок часто приводит к отключению печи для обслуживания, что существенно влияет на производительность.

Для повышения производительности высокой печи и сокращения расхода топлива ключевые меры включают увеличение объема печи, повышение температуры высокого воздуха и введение вспомогательных видов топлива, таких как тяжелое масло,природный газТакже важно использовать более прочные огнеупорные материалы и обеспечить их защиту.

Например, высокая печь объемом 5000 м3 потребляет около 3,5 кТ огнеупорных материалов для ее облицовки, в то время как ее три горячие печи и другое вспомогательное оборудование требуют дополнительных 27.5 ктНа основе условий эксплуатации и взаимодействия между облицовками и эрозионными агентами огнеупорная облицовка разделена на восемь зон, как показано на рисунке 11-1:

1. Горло:Расположен в верхней части печи, где предварительно нагревают сырье.
2. Корпус печи:Состоит из двух частей - неохлажденной верхней части и охлажденной водой нижней части с использованием специализированных охладителей пластин.
3. Внутри живота:Известная как зона сокращения.
4. Боши:В этой области находится зона туйера, где воздух вдыхается в печь, и происходит сгорание.
5. Очаг:Круговая часть под головами.
6. Выпуск шлака:Расположен в верхней части очага.
7. Тафоль:Нашли в нижней части очага.
8. Дно и пол печи:Составляет самую низкую часть печи.

Операционные температуры по зонам

• Тело верхней печи и газопроводы:300 ≈ 400°С
• Корпус нижней печи:1200 ∼ 1250°C
• Боши:1710 ≈ 1750°C
• Очаг:1550~1600°C
• Пол печи:1300°C
• Наклонные водопады:1500°С

Наибольшее износ происходит в нижнем корпусе печи и головках, что делает срок службы огнеупорной подкладки в этих областях критическим для общего срока службы печи.

Причины рефракторного повреждения

1. Химическая эрозия:Интенсивные химические реакции, вызванные шлаком, особенно в нижнем корпусе печи, включая щелочные пары, окись углерода и цинк.
2. Тепловой удар:Значительные колебания температуры вызывают тепловое напряжение.
3. Механическая абразия:Из-за снижения сырья.
4. Эрозия:Газ и жидкое железо разрушают твердые частицы.

Решения и материалы

Для борьбы с этими проблемами, огнеупорные материалы для высоких печей должны демонстрировать отличную стойкость к износу, тепловое проникновение (200 часов при 450 °C) и стабильность против окиси углерода и теплового цикла.Однако даже для больших высоких печей с объемом производства 2,25 тонны сырой железы на единицу требуются дополнительные меры, когда давление газа в горле достигает 0,20,25 МПа.

Рефракторные материалы, обычно используемые, включают:

• Сцинтированные корундовые кирпичи с муллитовой связью:Содержание Al2O3 88 ∼ 94%, видимая пористость 15 ∼ 13,5%.
• Сцинтированные корундовые кирпичи с бокситными связями:Содержание Al2O3 88%, видимая пористость 13~16%.
• Синтрированные хромо-корундные кирпичи:Содержание Al2O3 92%, содержание Cr2O3 7,5%, видимая пористость 16-19%.

Эти высокоалюминиевые огнеупорные материалы с низкой видимой пористостью жизненно важны для поддержания рабочей стабильности печи и продления ее срока службы.