f132-炼铁系统用耐火材料最新技术进展-张荣会-联合荣大.doc

炼铁系统用耐火材料技术最新进展 章荣会1 ，徐吉龙1 ，刘贯重 1，于运祥 1，高培林1 （1．北京联合荣大工程材料有限责任公司， 北京 101400） 摘要 本文介绍了联合荣大为炼铁系统开发的几个最新耐火材料技术：1、一种预挂渣皮的新型水冷壁。2、高炉内衬遥控喷注造衬。3、单铁口高炉储铁试铁沟及其喷注维修。4、铁口修补用纳米SiO2结合浇注料。5、炉缸整体泵送浇注维修技术。 关键词 高炉；耐火材料；金属陶瓷；冷却壁；喷注；铁沟；铁口；纳米结合 The Technical Progress of Refractory for Iron Making System ZHANG Rong-hui XU Ji-long LIU Guan-zhong YU Yun-xiang (Beijing Allied Rongda Engineering Material Co., Ltd.) Abstract：Several newly developed technologies of refractory for iron making are introduced. 1 A new type of cooling stave pre-covered with cermet. 2 An efficient Shotcrete for lining and relining of blast furnace. 3 A type of iron store trough for blast furnaces with single taphole and its maintenance with shotcrete method. 4 A nanometer SiO2 bonded castable for repairing iron taphole. 5 A method of recovery maintenance for blast furnace hearth by pump cast and shotcrete. Keywords：Blast Furnace；Refractory；Cermet；Cooling stave；Shotcrete；Trough；aphole；Nano bonded 一种预挂渣皮的新型水冷壁 新高炉必须砌筑耐火砖或浇注料来保护冷却壁。耐火材料内衬也同时起到隔热保温对作用，减少能量损失。但高炉经过一两年使用后，耐火内衬一定会被侵蚀或磨损掉，只剩下裸露的冷却壁直接与高温炉渣接触，造成焦炭消耗增加，冷却壁也存在安全隐患。实际上，没了耐火材料后，炉渣会冷却粘附到冷却壁上，并充当隔热和保护层。但由于渣与金属的热膨胀系数差异极大，渣层会经常脱落，无法期望渣层作为稳定的保护和隔热层。为解决上述问题，联合荣大研发了一种钢纤维含量很高的金属陶瓷材料作为冷却壁的内衬，固定在冷却壁的燕尾槽上，作为一种永久层起到保护和隔热作用。 1.1荣大金属陶瓷内衬特性 荣大金属陶瓷RCL含有大约40%重量分数的耐热钢纤维（体积分数可达20%）。这和一般的纤维含量大约3%以内的钢纤维增强浇注料完全不同。图1显示了RCL折断和压碎以后的形貌。可以明显的看出，传统材料表现为脆断，而RCL则表现出类似于金属材料的极高的韧性。其抗压强度达到150MPa，抗折强度则高达75MP。如此高的折压比才是RCL韧性的关键。由于含有高配比的钢纤维，RCL同时具有极高的导热系数。 1.2应用展望 冷却壁耐火材料的破坏主要是在燕尾槽部位的脆性断裂。采用RCL可望根本解决此问题。由于RCL导热系数极高，这保证了冷却壁燕尾槽部位的耐火材料所处温度与冷却壁一样低温，从而保证耐火材料保持高抗折特性。这意味着RCL在使用期间将不会从燕尾槽出断裂，并长期保持存在与冷却壁表面。也许内衬表面会因为熔渣侵蚀或磨损，但温度梯度将使得侵蚀磨损和熔渣凝固粘附达到一个平衡。这就保证了冷却壁始终有一层保护材料，实现保温隔热和降低焦炭消耗。 高炉内衬遥控湿法喷注技术 经多练持续努力，联合荣大自主开发和制造出高炉内衬遥控湿法喷注成套设备。并研发出一系列配套喷注材料。表1给出了喷注材料的相关技术指标。可以看出喷注料密度与强度基本接近浇注料。 表1 高炉内衬喷注料技术指标 Table 1 Technical index of shotcrete materials for blast furnace 应用部位 炉身中上部至炉喉钢砖 炉身中下部、炉腰及炉腹 项目 规范值 典型值 规范值 典型值 Al2O3 /% ≥60 68.7 ≥65 72.3 CaO /% ≤3 2.35 ≥9.5 10.1 临界粒度 /mm 8mm 8mm 8mm 8mm 耐压/MPa110℃×