煉鋼(gang)廠KR脫(tuo)硫工藝于投(tou)入后(hou),由于KR脫硫工(gong)藝(yi)特點,致使鐵水罐內襯工(gong)作層在使用過程中損傷加劇,降(jiang)低了鐵水罐的使用壽(shou)命(ming)。為此,經過對KR脫硫(liu)工藝的實際研(yan)究及(ji)鐵水罐內襯(chen)工作層損傷機理的分(fen)析,從多方面入(ru)手。
1、鐵水罐內襯(chen)耐火材料應具備性(xing)能
(1)鐵水罐內襯用(yong)耐火(huo)材料(liao)首先要具備一定的(de)常溫(wen)強度,以(yi)滿(man)足施工過程中的(de)敲(qiao)擊(ji)及運輸;
(2)鐵水罐內襯耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)(cai)料(liao),尤其是罐壁耐(nai)(nai)(nai)材(cai)(cai)及(ji)底部耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)(cai)料(liao)要(yao)具備一定(ding)高溫抗(kang)折強度,以滿足脫硫過程中(zhong)鐵水對內襯耐(nai)(nai)(nai)火材(cai)(cai)料(liao)的沖刷和沖擊(ji);
(3)鐵水罐內襯用耐(nai)火(huo)材(cai)料要具有良好(hao)的抗熱震穩定(ding)性,防止耐(nai)材(cai)在溫(wen)度變(bian)化(hua)過程(cheng)中,受應力的影響而出現裂紋、剝落現象(xiang);
(4)鐵水(shui)罐(guan)用耐火材(cai)(cai)料還要具備良好(hao)的抗渣(zha)侵蝕性能(neng)和滲透性能(neng),從而防止鉆鐵和侵蝕鐵水(shui)罐(guan)永(yong)久層(ceng)耐火材(cai)(cai)料,杜(du)絕出現鐵水(shui)罐(guan)漏鐵事(shi)故(gu)發(fa)生;
(5)鐵水罐用耐(nai)火材料要具有優(you)良(liang)的抗化(hua)學(xue)(xue)侵(qin)蝕性能,防止因化(hua)學(xue)(xue)侵(qin)蝕而加(jia)劇耐(nai)材在使用過程中的損耗。
2、工(gong)作(zuo)層耐火磚材質改進
由于140t鐵水罐的原工作層耐火磚實施KR脫(tuo)硫(liu)后,鐵水(shui)罐(guan)的(de)使用壽命大大降低,原鐵水(shui)罐(guan)工(gong)作層材質為普通的(de)高鋁粘土磚,不能滿(man)足KR脫硫的(de)需要。鑒于這種(zhong)情況(kuang),KR脫(tuo)硫鐵水罐(guan)在(zai)工(gong)作層耐(nai)火磚的選擇上應使(shi)用強度(du)高、耐(nai)沖刷、抗侵蝕(shi)、熱震穩定性好、不(bu)易(yi)產生結構剝落和熱剝落的耐(nai)火材(cai)料。鑒(jian)于上述分析(xi),對鐵水罐(guan)工(gong)作層耐(nai)火磚材(cai)質進行了攻關改進。
(1)耐火磚材質選用。
KR脫硫鐵水罐的工作層耐火磚采用Al2O3-SiC-C質耐火磚,AI2O3-SiC-C質耐(nai)火磚具(ju)(ju)有(you)(you)耐(nai)高溫、強(qiang)度高、硬度大、耐(nai)侵(qin)蝕(shi)韌(ren)性好的優良特性,同時具(ju)(ju)有(you)(you)較高的抗熱震(zhen)穩定性、優良的耐(nai)磨性能及耐(nai)化(hua)學(xue)腐蝕(shi)性。在(zai)AI2O 3-SiC-C質耐火磚(zhuan)中(zhong),SiC可以起到防氧化(hua)劑的作用,SiC在高溫狀態下,磚表面(mian)的(de)SiC氧化(hua)形(xing)成(cheng)SiO,呈玻(bo)璃狀態,在磚的(de)(de)表面形成粘稠性的(de)(de)玻(bo)璃, 能夠有效(xiao)地堵塞氣(qi)孔、防止進一步氧化,另(ling)處,SiO與AI2O3在高溫狀態下(xia)反應生成莫來石(shi), SiO與莫來石沉積(ji)在(zai)空隙(xi)中使磚的(de)結構更加致密,提高(gao)了耐火磚的(de)高(gao)溫機械強度及抗氧(yang)化能力,其(qi)使用性質(zhi)較(jiao)普通的(de)高(gao)鋁粘(zhan)土磚優(you)異,能夠滿(man)足KR法脫硫的需(xu)要。
(2)耐火泥材質(zhi)進行改進。
在KR脫硫過(guo)程中(zhong),由于攪拌器的旋轉作(zuo)用,鐵水罐內襯工作(zuo)層磚縫泥漿受鐵水的沖刷逐漸脫落,又(you)因廠家(jia)砌罐原耐(nai)火(huo)泥粘結(jie)性較差,不(bu)能(neng)保證磚與磚之間結(jie)合的整體性與嚴密性,從(cong)而造成在脫硫過(guo)程中(zhong)首先從(cong)耐(nai)火(huo)泥處產生(sheng)蝕損。鑒于這種情(qing)況(kuang),對(dui)耐(nai)火(huo)泥材質進(jin)行(xing)改進(jin),并使(shi)之達到(dao)以下標準(zhun):
①具(ju)(ju)有(you)良好的(de)流動性和(he)可(ke)塑性,便(bian)于施(shi)工,硬化(hua)后應具(ju)(ju)有(you)必要(yao)的(de)粘結(jie)性,以保證磚(zhuan)與磚(zhuan)之間結(jie)為整體,使之具(ju)(ju)有(you)抵抗(kang)外力和(he)耐熔渣侵蝕的(de)作用;
②具有(you)與(yu)耐火(huo)(huo)磚(zhuan)材料相同或相當的化(hua)學(xue)成(cheng)分,以免(mian)(mian)不同材質間(jian)發生危害性化(hua)學(xue)反應,避免(mian)(mian)從耐火(huo)(huo)泥處首(shou)先脫落;
③應具(ju)有與耐火(huo)磚相近的熱(re)膨脹性(xing),以免互相脫離;
④體積(ji)要穩定,以保(bao)證耐火泥與耐火磚之間的整體性和嚴密性。
(3)提高工作(zuo)層耐火磚的成型質量。
耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的表面(mian)質量(liang)直接關系到鐵(tie)水罐的整(zheng)體砌筑(zhu)質量(liang),耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的形狀規整(zheng)性及尺寸準(zhun)(zhun)確性主要(yao)受耐(nai)(nai)火(huo)原料、加工(gong)裝備和工(gong)藝制(zhi)度等控(kong)制(zhi)。通常耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的尺寸公差,是否有扭曲變形、缺邊掉角(jiao)等都作為其質量(liang)標準(zhun)(zhun)中(zhong)的重(zhong)要(yao)項目。因此,要(yao)求廠(chang)家砌罐所用(yong)耐(nai)(nai)火(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的整(zheng)體性要(yao)滿足使用(yong)要(yao)求,各(ge)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)棱角(jiao)完整(zheng),無渣蝕(shi)、裂(lie)紋、融洞等表面(mian)缺陷。
(4)永久(jiu)層采(cai)用整體(ti)澆(jiao)注(zhu)技術。
KR脫(tuo)硫(liu)鐵水罐原永(yong)久層(ceng)采(cai)用粘土磚砌筑的方(fang)式,這種砌筑方(fang)式的整(zheng)體(ti)性(xing)較(jiao)差,磚縫泥(ni)漿在應力的作(zuo)(zuo)用下易出現脫(tuo)落現象,一旦工作(zuo)(zuo)層(ceng)因KR脫硫出現滲鐵(tie),則(ze)極易造成漏罐事故發生。
因澆注料具有較高(gao)的(de)(de)結合強度和(he)良(liang)好的(de)(de)整體性和(he)材質均勻性,同時具有良(liang)好的(de)(de)抗熱震性,并(bing)可以(yi)改善襯體的(de)(de)抗熱沖(chong)擊(ji)能力,其良(liang)好的(de)(de)體積穩定性也(ye)減輕了永久(jiu)層在工作(zuo)時因體積變化引起的(de)(de)收縮與膨脹,使襯體與鐵水(shui)罐金屬(shu)殼體的(de)(de)結合狀況進一步改善。
根據(ju)上述分(fen)析,同時(shi)通過KR脫硫對140t鐵水(shui)(shui)罐損傷情(qing)況(kuang)的分析,結合脫硫(liu)鐵水(shui)(shui)罐的實(shi)際工作條件,對(dui)KR脫(tuo)硫鐵水罐永(yong)久(jiu)層采用整體澆注(zhu)的方式(shi)。通過這種方式(shi),可使140噸鐵水罐的(de)整體性、材質均勻性均得到很(hen)大改善。