高铝耐火材料的技术发展问题_钟香崇

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1、高招耐火材料的技术发展简题纯香索刘克宽(冶金丁化部纲铁生产技术司工程师)一亏离绍耐火材料在第一个玉年静划期简的技术成就高招耐火材料在第一个五年爵划期朋的拭制成功和迅速发展,是我国耐火材料工业的一项重大技术成就。这不仅标豁着耐火材料工业技术水平的显著提高,而且为强化冶慷过程创造了有利条件。五年来高叙碑生产从无到有、从少到多,臀量逐年提高,品种逐年 琦多,生产工艺过程不断改善,投备条乎伟逐渐改进,使用范团愈来愈广泛,使用效果也很显著。1 9筋年唐山姻厂在苏联寡家斯米尔豁夫同志的指导和帮助乞利用古冶矾士截制成功臀量优良的高叙e e,翌年即粗擞正式生产;同时山东厂和重庆公司先后利用当地原料献制成功高绍

2、碑;此后各厂积极采取、措施,扩大产量和品种月推广使用。几年来高叙碑的发展速度很快,1 95 7年的产量比1 95 4 年增 加了8.7倍,目前高招碑估全国耐火材料产t 的生 产比例已达到2.1外。(苏联19 55年为0.5弘1,美国19 54年为4外印)产量的增豪 情况,如表1所示。每、1高绍碑产量增畏情况夫1乡_., 。 。,。5。, 。619 37 (预十)增畏李(肠)逐年增畏率(外)10029029 065 02239 70150增畏率:各年产量/19 54年产量;逐年增是牵:各年产盈/1 9时年产量。各厂在高貂碑制造工艺方面已握积累了扣当多的握跳,成品率有所提高;1 9 5 6年成品率

3、 为8 8.8灿,1仍7年顶爵为肠.1肠。制品的窟业物理指标与苏联高叙碑比较并不遮色,而且还显著地超过脊本主义国家的水乎,如表2所示。各 种 高叙礴 的臀量指 标产:拈名称A12()s 含量(莎 )耐火度 (oG)荷重献化开始姗 度(Zkg/。山2) (oC)重 姚收舫 (帕)气孔率 (孙)夫2耐压弧!廷 (kg/。“ )t品种方面,也是逐渐增加的。各J到目前为l F .,已基本上掌握各等引,03含 量不同的高铭碑制造技米;品种包括:电墟坡值傅、平城水套碑、盛细桶俄碑、寨头水口碑、2卜波蓄热室格子碑、少卜城垃J百碎、高城碑、热风城碎、加热城碑,水泥姻蒋容镶傅、艘道箱餐J百碎等。在1肠7年唐山绷

4、厂江拭制成功 高贾量高垃高叙碎,浦巴乡点是具有高密度和高荷重耿化点1 0,霄撮描标不亚于苏. 哭榭米鲁克工厂制造的高密度高滩碑6,如表3所示。随,嘴量的迅“品种的步扩大,“唐山厂高茸置高城高绍搏与与苏用、傅付景什札表3化学成分,肠理性能产.昂名称耐压强度耐火重婉收蛇 S玉(),A 12()犷(1500。唐苦 11状制品 (1)16.13寸 -! 匕旧l |卜旧!.1079.74唐,11拭制品(2)15697 9刁7苏联翻米鲁克制品一州65一卜!。1气(二) 寸. :淤夕1500夕1800.030.08.07、0.110.2的使用范团日盆宽广。几年块所制造的高貂傅大量供应生产一和基本建没_卜的需

5、耍,使用效用效果甚为满高据傅使意,如表4所示。高祝碑在电墉墟爪的使用成植最为. 显二片,一般寿.用效果表4没备名称矽碑使用寿命(次)高绍碑使用寿 命(次 )命比较本溪绷跌公司电墟脸百太原舞铁厂大速细厂 大冶绷厂天津卿本溪绷铁公司重庆姻跌公司平娘水套盛姻桶蓄热室格子碑2 8483 181(平均71次)203 0404 0防150刹讨二碑7, ,9.536 513520 537 5967 08013 7254249 3 019、 132O45 0l:召、51:5厂 4 51:21:35.7l:0,7l厂1.321:21:1.3寿, , , , , , ,命比矽碑提高36倍。大冶纲厂在采取措施改进城

6、顶投针,提高修砒臀量并加强谊体推护之后,高貂碑垃顶寿命还能提高即10 0外;个Z l J墟役曹用到60 2 次,此矽碑寿命高1 0倍以上。山于采用高叙碑谊顶,电位作业率显著提高,对提高优臀 纲的产量和降低成本,起了很大的作用;而且江诚少了冶燎过程中城值的流简现象,保征披渣碱度和活度的相对稳定性,有利于提高烟的贾t。平位水套使用高貂傅的寿命比矽傅 提高1倍左右,使水套寿命能适应遗值寿命,从而避免与诚少了姐龄中期停修水套而造成的捐失。高招盛纲桶袱碑的使用寿命比钻土碑提高3 0、10 0外。有时还耍高些,例如重庆纲跌公司在叨吨德!烟桶使用了高貂碑1幻,其使用寿命较粘土碑提高到2 10外,耐火材料的消

7、耗定翻 由1 0: 91吨纲降低到4.0 6Lg/吨纲。更重耍的是山于采用了高叙臂椒傅和境箫搏,绷中的非金属夹杂物有显著的诚少,为保扯优臂纲的臀量f i l J造了有利条件。在高波和热风墟使用高貂傅的效果,虽因时朋较短,还刁谊挂定榆,但是根据目前使用情祝良好,以及高叙礴杭浓性不”高谧性能校高的研究脊料,预针可以延畏使用期限。几年来各研究机关和工厂,在高招耐火材料方面进行了杖多的拭毅研究工作,对于促进高叙碑生产拨术的发展,起赘重大的指导作用。在原料方面,进行誉了高叙矾士墓本性能、境桔特征、召脚匕剂影响、境精过程变化等方面的研究工作。特别是对古冶高绍矾土作了校多而且比较果究工作,包括各种高兢呀臀t

8、可低在工艺方画的试毅研绍碑的献 $ l J,朝 霄高绍刊r礴、全生料傅、娜烧熟料制傅等方面的研吮。各厂还权据生产中出现的简题,超欲了敖睑研穷工作,从而促进了高貂碑工艺过程的不断改进和合理化。在性臂与使用方面,此校系统地研究了含佩高城熔渣对高叙耐火制品的侵触作用,以及在平值城值和电遗缠值的使用揖毅简题。总之,在第一个五年针划期阴,高貂耐火利料的发展获得了很大的成植,这是学习苏联 先进科学技木,并精合我国具体情况,解决重大生产技术简题的一个范例。但是由于我国耐火材料工业技术基础比较薄朋,樱脸不足,还有很多简题需在今后努力解决:需耍加强科学研究工作,加强原料基地工作,进一步.改善工艺过程,提高臀最和

9、扩大品种。入,.二、对于高绍耐火材料今后发展的愈见为了浦足冶金工业和其他高温操作工业对耐火材料不断增豪的耍求,发展高毅耐火材料的生产 (主耍是碱性和高叙耐火村料)是肯定的技术发展方向.高叙耐火制:共有很高的耐火性能和优良的抗法性;臼在电坡姚顶、卜施水套、盛纲桶概礴等方I6 l 的使用效果已耙充分显l今了它的优越性。近年来,世界各国对高招耐火材料的发展l 盯题比较注意。特别是苏联在高招碎制迭技术_卜有显著的发展,产品赞量有飞耀的提高;但是山于缺少天然高招原料,主要是采用工业氧化貂作为原料,产品成本校高,因此高叙傅产量和使用范困的扩大就受到一定的限制。英关等资本主义国家制造高招搏虽然校早,但是数十

10、年来发展极慢,其根本原因是山于脊本主义制度的眼制;而原料缺少和成本高亦是原因之一。美国和英国主要原料是依矗山印度运去能品石和矽撇石,价格颐高,近年来已开始部分采用工业氧化招。关国还加紧开采高叙矾土矿,以适应高叙耐火材料的发展。我国高招矶土脊源得天独 厚,不但埋献量丰富,而且顺为广泛地分怖于华北、华东、中南、西南等地区;贾最亦很优良,A 1,O。含量山4 8外至9 0沁以上(烟烧后),杂臀含量一般救低,耐火性能很高。这实在是一世界_卜罕有的宝藏。我国各地高招原料的化学成分示于表5;世界各国主要高叙原料的化学成分也列入亥内,以青比较。我国及其他各国高貂原料化学成分(必)原料名称510,一1一ri。

11、 Ca()ygo碱份B,()。表3 灼,伞失式,争冬我国拥有丰富的高貂原料资源,这是我国大力发展高貂耐火材料的优越条件。我们既不必采用价格品食的工业氧化貂,也不必进行矿石的精选 和富 集工作。生产实跳已征明,我仍直接利用天然高叙矾土Q l J能制成高霄量据傅,不但原料价格低廉,而且生产过程大为摘化,因此我国的高叙傅成本校低,一般比粘土碑仅高7 0沁左右;而在美国A I203不过 5 5外的高叙碑的价格就要此高臀量粘士碑高出6倍。有人可能提出,高叙矾土是慷叙工业的基本原料;高叙矾土大量用来制造耐火制品是不是会造成脊源内浪费?高招矾土不仅是高极耐火制品的原料,而且还是谏叙、制水泥和研脚材料工业的原

12、料;慷烟也需用高叙矾土作为熔剂,以稀释稠度过高的墟渣。因此合理利用高鹅矶土脊源的简题确实应当引起重砚。不同工业对于高招矾士化学成分的 要求是不同的。主要是对于A12()。含量不I 一A120。/5 10,比例的不同要求。谏叙工业对于高叙矾土F0203的 含 量浚有特殊要求,因为在生产过程中,氧化铁很容易被去除;但是它对A I20a /币02比例要求很严,一般耍求大于33.5,而对5102含量耍求但可能低,一般要求小于1 21 5孙。研磨材料工 业所耍求的条件与谏绍工业大致相近。用于耐火材料工业的高招矾土在A l20a/勺02比例方面所包括的范圃很广,引,03/别02比例在0.91以上的原料都

13、可用来制造不同等极的高叙傅,以适应不同用途的 需要;但是高招耐火材不同工业部阴对矾土技术条件的耍求表7式A1203/ 5102(按重量)30;水泥工业研脚祠.料工业燎叙工业 耐火材料工业4 760454017.5乎 3料对于Fo203等杂臀含量却要求严格控制,一股F与03含t不宜超过3外。不同工业部r性所要求的矾土技术条件举例示于表7。山于各工业部阴的要求不相同,就完全有可能根据青源实际悄况,对高叙矶土制盯技术条件,以满足各方面的需要,并据以粗撤合理分配和棕合利用。F。,0。含最校低的原料用于耐火材料生产,F”,0。含t 高的用于谏招工业;A 1,03/51 0,此例高的优先用于谏叙工业,川2

14、03/51 02比例低的用于耐火材料。就我国矶土青源情况来着,川20。护出02= 3 J、;、n脚曰洲欣七 相当多,一般估针估半数以上。这邵汾原料只要分;.犷 含量合乎要求,全部可以 供应耐火材料不业如在占203/s沁2比例较高的原料里将F。:oa含级彼的娜分供拾耐火材料使用也不会影响谏绍和研脚村料工补内需耍。因此在我国发展高招耐火材才附二产,下九:恤招原料的供应是 不成阴题的。我国高招原料瓷源丰富而且 分怖帐广,霄量优良。几年来在高碑制造和应用技木上已规取得了相当的触输,井且奥定了良好的基础;这方面的技术成就已艇充分靓明,利用我国高貂矶土制 成的高叙碑在臀量上和使用效果_卜的优越性。 从查源

15、条作和使用需要考虑,从技术可能性和舰济合理性考虑,高招耐火材料的发展在我国具有独特的重要意义。因此今后应在已取得成精的某础_七,进一步积极扩大高叙耐火材料的产量、.入种和使用范圃,以适应国家发展的需要。为此,应不断采取措施,保萄产量的迅速场长,井改进工艺过程和没备条件,以促进扩大况种,提高 臀量,牛寺别是提高热稳定性、热机械 性能和密度方l自或。此外,还应根据查源条件和使用要求,掌握各等 高招碑*产量的正确比例。过去几年偏重于发展I等和I等高绍碑的倾向应予料正。从青源情况来着,适于制造皿等高叙碑(川,03含量4 86 0肠)的高叙矾士在多数矿区估全部原料矿量的一小以上。从充分刊用脊源角度来考虑

16、,这些低极高叙矶土不适于嫩叙工业,可以大量用来制造耐火搏。从使用需要方面来估针,消耗量最大的使用部位如盛纲桶碎、此倩碑、高披履腰及墟身碑、热风墉礴等主耍应采用l等高招碎,不必或不宜使用引,03含量过 高的I等或I等碎。从握济方面来分析,工等碎的制造工艺相对地比帐涌翠,熟料嫂烧和制品烧成温度都可以蛟低,产品成本也校低,因此今后应当重祝l等高招碎的发展。根据现有青源条件和使用情况来估汁,工等 搏的生产此例应沾全部高招搏产量的叨60沁以上。*根据冶金工业部部场标准规定,高招臂耐火制 品按不同人1203含量分为:(1)I等高据碑含A120。夕7 5沁为莫来石一刚玉制品; (2)亚等高招礴含A12()36075为为莫来石制品;(3)皿等高胡搏含占l?()。45 、60外为矽撇石(低莫来石)制品。在便用上,一方l a 1 应;用之据用送合州分配品种,防正潘用现象,作到合现使川卜琴丫方而,川咬樱艘推广使用高绍碎,井