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高爐用耐火磚及中修、大修、檢修介紹

時間:2020-10-16 11:44 來源:耐火磚廠家點擊:


 
高爐用耐火磚
在生產過裎中,爐墻的耐火磚襯受到多方面的作用面逐步被侵蝕,因此在選擇各部位的耐火磚襯時應遵循的原則足:耐火磚襯要與該部位的熱流強度相對應,以保持在強熱流的沖擊下,磚襯仍能保持整體性和穩定性;耐火磚襯要與該部位的侵蝕機理相對應,以緩解和延緩內襯破損速度,延長高爐壽命;盡量選用價格/性能比低的耐火材料,即選用價格相對低一些而性能又好的耐火磚,不應盲目選用價格昂貴的高級耐火材料。各部位耐火磚襯選擇的方法是:
(1) 爐喉。主要承受入爐料的沖擊和磨損,一般選用鋼磚或水冷鋼磚。
(2) 爐身上部。這部位是析碳反府2CO2—CO+C易發生的地區,而且堿金屬、鋅蒸氣的侵蝕也在這個地區發生,再加上下降爐料和上升煤氣流的沖刷和磨損,因此應選用抗化學侵蝕和耐磨性好的耐火材料,適宜的是高致密度黏土磚、高致密度的三等高鋁磚或磷酸浸漬的黏土磚?,F代大型高爐上采用薄壁結構時,常用1?3段反扣冷卻壁取代磚襯。
(3) 爐身奪下部和爐腰。破損的主要機理是熱震剝落,髙溫煤氣沖刷,堿金屬、鋅和析碳的作用,以及初渣的化學侵蝕。磚襯應選用抗熱震、耐初渣侵蝕和防沖刷的耐火材料?,F在國內外大型高爐選用性能良好但價格昂貴的碳化硅磚(氮化硅結合、自結合、賽隆結合>,以使壽命達到8年以。實踐證明,再好的耐火材料也是要被侵蝕的,達到平衡(大概侵蝕到原厚度的一半)時才能穩定,這個時間大概為3年左右。實際上,使用性能良好的燒成鋁碳磚(價格便宜得多),也能達到這個目標。所以1000m3及其以 下高爐都可采用鋁碳磚。
(4) 爐腹。破損的原因主要是高溫煤氣的沖刷和渣鐵的沖刷,這部位的熱流強度很大,任何耐火材料都不能長時間的抵御,
在生產中主要靠渣皮工作,所以這部分不必選用太昂貴的耐火材料。這部位耐火材料壽命不長(長則1?2個月,短則2?3周),一般選用耐火度高、荷重軟化溫度高和體積密度大的耐火材料,例如高鋁磚、鋁碳磚等。
(5) 爐缸風口區。這部位適高爐內惟一進行氧化反應的區域,產生的高溫可達1900?2400℃,磚襯受到高溫引起的熱應力的破壞,以及高溫煤氣沖刷、渣鐵侵蝕、堿金屬侵蝕、循環運動焦炭的沖刷等作用?,F代高爐都采用組合磚砌筑爐缸風口區,材質為高鋁、剛玉莫來石、棕剛玉和氮化硅結合的碳化硅等,也有用熱壓炭塊的。
(6) 爐缸下部和爐底。高爐內襯侵蝕嚴重的地區,其侵蝕程度歷來是決定高爐一代壽命的依據。早期的爐底因無冷卻,大多采用單一的陶瓷質耐火材料,因此熱應力使砌體產生裂縫,鐵水滲透入縫而使爐底磚漂浮是破損的主要原因?,F在良好的爐底結構(陶瓷杯、交錯咬砌等)和冷卻,以及高質量棕剛玉、灰剛玉磚和碳質微孔、熱壓磚的使用,大大地延長了高爐爐底壽命。但是鐵水對炭磚的滲透溶蝕、堿金屬對炭磚的化學侵蝕、熱應力對炭磚的破壞、CO2和H2O對炭磚的氧化仍然是威脅爐底、爐缸壽命的重要因素,而出鐵時的鐵水環流運動對爐缸磚襯圓周上的機械沖刷和溶蝕是爐缸損壞的首要因素。
高爐中修、大修
高爐用耐火磚破損侵蝕嚴重,冷卻器大量損壞,一代壽命結束,需要重新砌筑全部爐襯(包括爐底用耐火磚及爐缸用耐火磚)和更換冷卻器并進行技術改造的即為大修。只重新砌筑風口以上耐火磚,更換少部分冷卻器,以此延長高爐壽命者為高爐中修。高爐大修和中修是恢復、提高高爐生產能力,改善技術狀況。更新主體和附屬設備的必要措施。高爐一代壽命短則6~8年,長則15~20年,在這樣長的期間,經濟、技術均有很大 展,故經常利用大修機會對高爐進行改建、擴建,添設新的技術設備等。一般大修需吋兩個月以上。為了縮短大修停產時間,停爐以前在不影響生產條件下,有的新技術設備和裝置可提前施工,也有部分工程可推遲至投產以后完成。
高爐檢修
高爐檢修砌筑前應具備下列條件:
(1)爐基耐熱混凝土基礎經檢查驗收合格,并符合設計要求。
(2)爐底冷卻管和熱電偶安裝試壓合格。
(3)爐殼冷卻壁及焊接式冷卻板安裝合格。
(4)爐口鋼圈安裝合格。
(5)風口大套(也有包括風口中套的)、渣口水套安裝合格。
(6)熱電偶和波紋管式冷卻板的進場時間能滿足砌筑進度的要求..
爐底砌筑前的工作
A爐底下部冷卻管區域不定形耐火材料的施工
現代高爐內,在爐底部多數設有爐底鋼板,與爐殼焊成整體。爐底鋼板下(或上)裝有冷卻裝置。為了提高冷卻效果,爐底水冷管系埋設在澆注料和炭搗料之間。冷卻管中心線以下為澆注料,冷卻管中心線以上為炭搗料。
施工前,先將基礎表面清掃干凈,除去冷卻管表面的浮銹。澆注料采用強制式攪拌機進行攪拌,攪拌方法按有關規定進行。澆注時,應填充密實。澆注沿每列冷卻管的中心向兩端進行,并使用插入式振動器振搗。每列澆注完畢,在澆注料終凝前將四周濺附在管壁上的殘灰擦凈,再覆蓋草袋,澆水養護。
爐底鋼板在水冷管之上時,冷卻管中心線以上的炭素料拖工,應先將工字鋼兩側翼緣板下的炭素料搗打密實,后搗中間的炭素料,采用風動搗錘以一錘壓半錘的方式進行搗打,直到搗打密度達到設計規定的要求。搗實后的炭索料應略高于工字鋼梁上表面,再用鏟平刮刀沿工字鋼上翼緣將炭素料鏟平。對局部底凹處,應挖去約30mm深,重新鋪料搗打密實。
冷卻壁間隙的填料
冷卻壁與冷卻壁之間、鋼磚與鋼磚之間的間隙;冷卻壁與出鐵口框,冷卻壁與風口、渣口大套之間的縫隙均應按設計規定填充鐵屑填料或炭素科。為減少填充料掉落浪費。填充時應采用小漏斗下料和托板接料。
鐵屑填料的調制方法是:先將摻合料(精礦粉或熟料粉)與結合劑(高鋁水泥)按配比稱量后置于鐵板上拌勻,再依次加入規定的鐵屑和水。加水時,不斷攪拌,直至呈面團狀即可。每次拌料不宜太多,以半小時用完為限,對已產生初凝、結塊的料不得重復使用,為了不使填料外漏,先用寬30~60mm、厚0.5mm的薄鐵皮插入冷卻壁間隙靠爐殼的一側,并在鐵皮上每隔400~500mm穿以細鐵絲,利用細鐵絲和小竹(木)條將鐵皮固定在冷卻壁間隙處,如圖7-40所示。
鐵屑填料應飽滿嚴密,填充完畢后,鐵皮和鐵絲留在冷卻壁間隙內,不再取出。為了保證填料質量,應嚴格按配合比拌料,并在施工前制作試塊檢驗。
炭素填料應用成品炭素料(冷料),可按相關方法進行填充,并采用特制的風動小搗錘(用氣鏟改制)搗打。為此要求在冷卻壁安裝的同時,在冷卻壁靠爐殼一側的間隙處安裝3mm厚的鐵板條,以防止勾縫搗打時填充料漏入冷卻壁與爐殼之間的間隙中。
C 爐殼與冷卻壁間隙的灌漿
冷卻壁間隙填料完畢,接著進行爐殼灌漿(也有在砌磚后或烘爐到一定溫度后進行爐殼灌漿的)。灌漿用泥漿牌號及性能指標由設計規定。
爐殼灌漿孔的布置由設計規定,但焊接在爐殼上長度約為150~200mm壓漿短管應與壓入機的輸出管相一致。灌漿作業一般分為兩段,風口下沿為段,以上為第二段,先灌下段后灌上段。
灌漿前,段冷卻壁與爐底找平層間的縫隙應按設計規定填充黏土火泥-水泥泥料或與找平層相同材質的炭素搗打料,以免漏漿。
同一水平上的若干個壓漿短管一般是1~2個為灌漿孔,其余為泥漿溢流觀察孔。灌漿過程中應注意觀察,如發現有漏漿現象,即應停止壓漿,進行處理。
爐底板下壓入炭膠
爐底板下壓入炭膠前,應把壓漿嘴內外及周圍爐底板上的灰、浮銹、油污清掃干凈,并用壓縮空氣將壓漿嘴內的灰渣吹掃干凈,然看逐個進行測量編號。每編一個號即在壓漿嘴側測量出爐底板的初始高度。并作好記錄。
炭膠的成分配比以及施工要點按生產廠家提供的說明書。。調制時,先將樹脂液倒入粉料,邊加邊攪拌約30分鐘,后用噴壺灑硬化劑液,再攪拌2分鐘,即可使用。每罐炭膠料攪拌完畢后宜在20分鐘內用完。
攪拌好的炭膠從壓入機流出,經由軟管導入爐底板焊好的短管,壓入底板內,如圖 7-42所示。
在壓入過程中用水準儀逐一觀察壓漿嘴周圍爐底板的隆起高度,并用大錘在壓漿嘴周圍對爐底板進行敲打,促使底板下炭膠順利流入。當出現下述情況之一時即可停止對該壓漿嘴的壓入:壓漿嘴周圍爐底板隆起超過2mm.壓入軟管的出口壓力表讀數超過0.6MPa;鄰近的壓漿嘴往外冒漿。然后拆去壓漿管,立即用木塞將壓漿嘴塞緊。
壓入必須按編號順序進行,整個壓入過程應連續施工,中途不得停頓,以免炭膠在管道中硬化。壓入炭膠完畢后,自然養護24小時。待其石化凝固后,便可割除短管,焊上封板。
E 主要控制線的測設
砌筑前應校核爐口鋼圈中心對爐底底基中心的位移。爐身砌體(包括厚壁爐腰)的中心線,應以爐品鋼圈中心為準。爐底找平層的標高 應按以下兩種情況 分別測定。
(1)當爐缸風口帶不采用組合磚或爐缸不采用環形大炭塊砌筑時,應以出鐵口中心的標高 為基準,按配層后的爐底磚層累計高度(包括水平縫)與死鐵層的厚度,計算出找平層的表面標高。
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