热风炉用低蠕变高铝砖的研制与应用_谢长清VIP免费

第29卷第5期2007年10月四川冶金SichuanMetallurgyVo.l29No.5October,2007作者简介:谢长清,冶金工程硕士研究生,工程师;联系电话:0838-2872933热风炉用低蠕变高铝砖的研制与应用谢长清(攀钢集团金山耐火材料股份有限公司,德阳618000)【摘要】采用刚玉、莫来石、特级矾土和三石为主要原料,开发出了满足热风炉高风温和长寿化技术要求的低蠕变高铝砖,确定了低蠕变高铝砖的生产技术方案和生产工艺,并进行了工业生产试验。试验产品经国家质检中心检测,达到了国家标准和同行业优质产品水平,并成功用于攀钢热风炉。【关键词】低蠕变高铝砖红柱石硅线石研制应用DEVELOPMENTANDAPPLICATIONOFLOWCREEPHIGHALUMINABRICKXieChangqing(PangangGroupJinshanRefractoryCo.,Ltd.,Deyang618000)[Abstract]Inthispaper,Authorusingcorundum、mullite、highgradebauxite、threesillimaniteminer-alsasmajorrawmaterials,lowcreephighaluminabrickofhotairstoverequirementswasdeveloped.Onthisbase,thecommercialscalemakingwasachievedondefinedtechnicalresolutionandmanufacturingpractice.Thepropertyofproductswereachievedthechinesestandardandtheproductsweresuccessfullyusedinhotairstoveatpangang.[Keywords]lowcreephighaluminabrick,andalusite,fibrolite,developmen,tapplication1引言随着现代冶炼技术的发展,热风炉普遍采用了高风温技术,而且要求热风炉的使用寿命更长;因此对热风炉用耐火材料的综合性能提出了更高的要求。热风炉用耐火材料的损毁通常是由热应力、化学侵蚀、机械载荷作用引起的。人们普遍认为热风炉损毁的一个重要原因就是耐火材料的抗高温蠕变性能差,导致炉衬材料的塌陷、变形和裂纹,因此引起了人们对热风炉用低蠕变砖的普遍关注。近两年,根据市场的要求我们研制开发了热风炉用系列低蠕变高铝砖,以满足钢铁企业的需要。2热风炉蠕变率指标的技术类型我国的热风炉有多种类型:内燃式、外燃式和顶燃式,国内长期使用Al2O3-SiO2材质耐火材料,从下到上依次为粘土砖-高铝砖-硅砖,主要以荷重软化温度为重要考核指标。随着上世纪七十年代末上海宝钢的建设,在热风炉方面我们逐步引入了蠕变率指标。耐火材料的蠕变性是在稳定的压力(012MPa)、恒定的温度(如1550e、1500e、1450e,,)下,产生的变形与时间的关系。因各铁厂热风炉都有比较恒定的风温,如果耐火材料在长时间恒温恒压下变形很小,表明该耐火材料的体积稳定性好,则预示热风炉的使用寿命会比较长。目前,我国热风炉用耐火材料要求有蠕变率指标的类型有:1)日本型日本型的低蠕变砖明确提出蠕变率指标,没有规定荷重软化温度。典型的例子是宝钢建设时采购热风炉用耐火材料时提出的指标。我国1998年制定的低蠕变高铝砖的技术指标就是参考了宝钢的技术指标。2)荷兰型荷兰型低蠕变砖的主要特点是严格控制化学成分(如TiO2[015%、R2O[016%等),而对蠕变率的温度要求并不高。严格控制化学成分特别是杂质的含量有利于低蠕变砖具有更好的抗蠕变性、抗渣性和抗热震稳定性。3)俄罗斯型在山东莱芜钢铁公司新建的750m3高炉,热风炉用耐火材料采用的是俄罗斯技术,主要强调荷重软化温度和热震稳定性。4)中国型在2000年制定的热风炉用高铝砖技术标准(YB/T5016-2000)中关于低蠕变高铝砖的技术指标,引入了蠕变率指标。但在实际操作中各家钢铁公司的采购标准主要有:(1)采用日本型,以蠕变率为主要考核指标;(2)日本型+热震稳定性;(3)荷兰型+热震稳定性。3试验3.1系列低蠕变高铝砖的研制方案我国有着丰富的耐火矿产资源,利用烧结良好的天然高铝矾土熟料可以制得1300e(012MPa、50h蠕变率[018%)低蠕变高铝砖,但因矾土烧结质量的影响,采用天然高铝矾土熟料不易制得1350~1550e(012MPa、50h蠕变率[018%)低蠕变高铝砖。必须添加一定的外加物,改善材料的组织结构与显微结构来提高其高温蠕变性能,通常采取如下措施来研制开发:(1)添加高档原料:刚玉、合成莫来石等取代部分矾土,进一步提高原料的纯度;(2)添加/三石0原料,利用其高温下的相变化来改善制品的组织结构,提高蠕变性能,同时考虑到原料纯度提高后,制品烧结困难,为达到致密的组织结构,良好的显微结构,添加一定量的...