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1、,武钢耐火材料的使用雷中兴,前 言近年来，武钢投入大量资金进行技术改造，扩大产能，优化品种结构。作为钢铁冶炼用重要的辅助材料耐火 材料也取得了很大的发展。 在介绍耐火材料之前，首先简要介绍武钢的设备及品种 结构。一、武钢主要冶炼设备及产品结构1.1 武钢炼铁系统概况武钢现有8座高炉(另有8#高炉在建准备投产)武钢高炉的主要工艺参数如表1所示,武钢高炉的主要工艺参数 表1,1.2武钢炼钢系统概况 武钢炼钢系统的主要工艺参数如表2所示炼钢系统的主要工艺参数 表2,1.3武钢产品结构及分布武钢各钢厂的生产能力及冶炼钢种如表3所示。武钢产品结构及分布 表3,武钢2005年产量约1000万吨，经过扩产改
2、造，力争2007年达1800万吨的产能，武钢的产品结构还将进一步优化，因此相应的耐火材料也愈来愈引起人们的关注，下面就介绍一下耐火材料情况。,二、主要耐火材料的使用现状和探讨2.1炼铁系统用耐火材料2.1.1武钢高炉用耐火材料。,武钢高炉本体内衬耐火材料的结构如表4所示武钢高炉本体内衬耐火材料的结构 表4,表,表5列出了武钢高炉使用的部分耐火材料理化性能指标武钢高炉用部分耐火材料的理化指标 表5,2.1.2武钢热风炉用耐火材料。 武钢高炉热风炉系统内衬耐火材料的结构如表6所示。武钢热风炉系统用耐火材料的结构 表6,2.1.2武钢热风炉用耐火材料武钢高炉热风炉系统内衬耐火材料的结构如表6所示 武
3、钢热风炉系统用耐火材料的结构 表6,表7列出了武钢高炉热风炉用部分耐火材料理化性能指标武钢高炉热风炉用部分耐火材料理化性能指标 表7,由表1、表4可以看出，高炉设计炉龄在不断提高，其中5# 高炉的设计炉龄为10年，实际已达14年。目前炉况良好，预计寿命在16年以上。6#、7#高炉设计炉龄分别提高到15年和20年，并且炉役内不中修。 在提高高炉内衬寿命方面，一方面对耐火材料提出更高要求，另一方面又强调了冷却壁的效果，原先的铁冷却壁被导热性能更好的铜冷却壁取代。耐火材料方面，除要求其优异的耐磨性、抗渗透性、抗侵蚀性外，还要求其具有优异的导热性能，从表4也可以看出，我们部分材料仍然需要进口，这说明这
4、些材料的综合性能与进口材料仍有明显差距（包括外型方面）。 总之，随着高炉的大型化，一代设计炉龄的提高，要求更优质的耐火材料，这对耐火材料是一个严峻的挑战。更值得注意的是，对耐火材料来说，又是一次奉献的机遇！,2.1.3铁沟用耐火材料武钢铁沟主要采用Al2O3SiCC质浇注料，其理化性能如表8所示。武钢铁沟Al2O3SiCC耐火材料理化性能 表8,主沟不修补一次通铁量为8万吨左右，经二次喷补后达12万吨左右。也有少数主沟采用提高原料档次，如颗粒采用优质亚白刚玉或者致密刚玉等，并进一步优化基质或改善结合相，可以提高寿命10%以上。,2.1.4 炮泥目前，武钢高炉炮泥在挤出性、耐侵蚀性、开口性能、环
5、保等方面都能够较好地满足铁厂要求，并开发出系列产品，以满足不同工况条件的需要。下一步还要进一步优化产品系列。表9为武钢用炮泥理化指标。武钢用炮泥理化指标 表9,2.2炼钢系统用耐火材料2.2.1铁水包、鱼雷罐用耐火材料武钢各炼钢厂采用的铁水脱硫处理工艺各不相同，使用的耐火材料也有区别。第一炼钢厂采用直杆式喷枪向专用铁水包铁水喷吹纯钝化颗粒镁的脱硫工艺，第二炼钢厂采用氧化钙质脱硫剂的KR搅拌的脱硫工艺，三炼钢厂采用鱼雷罐铁水喷吹碳化钙质复合脱硫剂为主的喷粉脱硫工艺。武钢一、二炼钢的铁水包包衬工作层耐火材料的平均使用寿命分别大于700次和550次，三炼钢铁水包采用Al203C砖，其使用寿命在100
6、0次左右。武钢铁水包/鱼雷罐耐火材料及其寿命分别如表10、表11及图1所示。,武钢三炼钢鱼雷罐Al203SiCC砖理化指标 表11,武钢铁水包、鱼雷罐用耐火材料配置 表10,图1 近年武钢三炼钢鱼雷罐工作衬寿命变化趋势,2.2.2脱硫喷枪用耐火材料武钢各钢厂脱硫喷枪的使用寿命与使用条件有较大关系。一炼钢厂从2001年8月开始，改用纯钝化镁颗粒脱硫剂，使用铝碳化硅质浇注料脱硫喷枪，2004年喷枪年平均寿命达到了120次左右。二炼钢厂KR铁水脱硫搅拌器材质为莫来石质钢纤维浇注料，经适当喷补维护，2004年平均寿命达到530次左右。第三炼钢厂鱼雷罐脱硫喷枪耐火材料为莫来石质浇注料， 1999年平均寿
7、命14.67次，2004年平均寿命已达到35次。三炼钢脱硫喷枪用耐火材料理化指标及寿命分别如表12、图2所示。,图2 武钢三炼钢厂铁水脱硫喷枪寿命增长趋势,武钢三炼钢脱硫喷枪用耐火材料理化指标 表12,2.2.3转炉系统用耐火材料转炉系统耐火材料的理化指标如表13所示武钢转炉系统用耐火材料理化性能 表13,随着溅渣护炉等技术的应用，武钢转炉炉龄大幅度提高，其中武钢 二炼钢厂转炉的顶底复吹炉龄多次刷新世界纪录。武钢转炉炉龄情况如图3所示。,图3 武钢近五年来转炉炉龄的变化情况,2.2.4钢包用耐火材料 包衬材料 武钢的钢包在运行过程中，分别采用了不同的精炼方式，如表所示。钢包工作衬大体可分为含碳
8、和无碳两大系列。其理化指标和使用效果如表14所示。武钢钢包耐火材料的理化指标及使用效果 表14,由表14可以看出，不同钢厂采用一种Al2O3MgOC砖，其抗侵蚀速率大不相同，因此可以看出使用条件对耐火材料使用寿命的影响程度。另外武钢二炼钢等使用结果可以表明：Al2O3MgOC砖中的MgO含量在普通产品基础上增加58%，其使用寿命可以增加15%左右。 表14所列的MgOCaO砖，指标为武钢耐火公司产品指标，其使用效果可达到进口产品的水平。国产高档镁钙砖的研制成功，有效抑制了高档镁钙砖的进口量和进口价格。 另外从表14结果可以看出：同档次的机压和浇注成型无碳衬砖，其使用效果差别不大。 随着使用条件
9、的改善和产品质量的提高，钢包寿命也不断提高，武钢三炼钢厂近年来钢包寿命的变化如图4所示。,图4 近年来武钢三炼钢厂钢包衬寿命变化趋势武钢各钢包的永久层有所不同，一、二炼钢厂采用保温性较好的半轻质高铝浇注料进行整体浇注，三炼钢采用二层微膨胀高铝砖砌筑。, 钢包供气砖及滑动水口系统武钢钢包供气砖及滑动水口系统材质及使用寿命如表15所示武钢钢包供气砖及滑动水口系统材质及寿命 表15,滑板的理化性能如表16所示钢包铝锆碳滑板的理化性能 表16, RH装置用耐火材料武钢二炼钢、三炼钢采用的RH装置精炼，其中二炼钢RH插入管寿命在50次左右，三炼钢RH插入管和RH底部寿命如表17所示武钢三炼钢厂RH插入管
10、和RH底部寿命 表17,RH插入管镁铬砖及其外部浇注料理化性能如表18所示 RH插入管镁铬砖及其外部浇注料理化性能 表18,2.2.5中间包用耐火材料武钢各钢厂中包工作衬均采用镁质、镁钙质涂抹料或者喷涂料，使用寿命均可满足钢厂目前单中包连浇16炉的生产需要。其理化指标如表19所示武钢三炼钢用中间包涂料的理化性能 表19,从2004年开始，武钢二炼钢、三炼钢分别进行了中间包镁质干式振动料的使用试验，以适应更长中包寿命的要求（配合浸入式水口快速更换系统）。试用结果表明，其连浇炉次可以达到25炉以上。其理化指标如表20所示武钢试用中包镁质干式振动料的理化指标 表20,中间包干式振动料除了寿命长外，还
11、有烘烤时间短、残衬拆除容易等特点。前期的干式振动料有大量刺激性烟气放出，污染环境。后期开发试用的环保型镁质和镁钙质干式料达到了较理想的效果。中间包用挡渣墙、冲击板以及水口座砖理化指标如表21所示中间包用镁质挡渣墙、冲击板、水口座砖理化指标 表21,2.2.6连铸三大件连铸三大件使用状况如表22所示。其中一炼钢的浸入式水口的内装式和外装式各约一半，二炼钢、三炼钢均装有浸入式水口的快换系统 武钢连铸三大件使用情况 表22,由于钢材品种和订单等方面的原因，武钢一、二、三炼钢实际平均连浇炉数分别为911炉、45炉以及56炉。 在铝镇静钢浇注过程中的防堵塞问题上，主要采取透气上水口和中间包上滑板吹氩等措施。 近几年来，武钢耐火材料在很多方面有了明显进步，这些进步与武钢的技术改造、技术进步和品种优化密切相关。我们钢厂、铁厂和部门的管理人员为此付出很大努力，作出了很多贡献。同时也有来自全国的耐火材料专家们的智慧和各耐材分供厂家的贡献。 虽然我们取得了一些成绩，但是，我们在很多方面与世界先进水平、与武钢技术进步的要求仍有较大的差距。作为武钢耐火材料总代理商有着不可推卸的责任。,
