CN111349732A - 高炉炉缸结构差异化处理的方法 - Google Patents

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陈汝刚
莫朝兴
黄良鹏
阎峰
梁东
靳高峰
关江峰
刘轩
何利
李玄烨
刘智
曹俊洪
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Guangxi Iron and Steel Group Co Ltd
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Guangxi Iron and Steel Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种高炉炉缸结构差异化处理的方法。它包括在高炉生产冶炼中炉役前期铁水接触的高炉炉缸炉底部位设有呈上下分布的两个差异化处理层，离铁水近的为上层差异化处理层，另一层则为下层差异化处理层；其中，所述上层差异化处理层从外到内依次设有第一超微孔炭砖层、微孔刚玉陶瓷杯层、第一刚玉莫来石陶瓷垫层、第二刚玉莫来石陶瓷垫层，所述下层差异化处理层从外到内依次设有第二超微孔炭砖层、微孔炭砖层。本发明主要是利用了超微孔炭砖与微孔炭砖以及其他材料的理化性能差异，使高炉炉缸炉底的侵蚀过程由常规的“象脚”侵蚀转向“锅底”侵蚀，从而解决现有高炉生产时炉缸铁口及铁口周围区域形成“象脚”侵蚀的问题，提高炉役寿命。

Description

高炉炉缸结构差异化处理的方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其是一种高炉炉缸结构差异化处理的方法。
背景技术
高炉铁口及铁口周围区域是整个炉缸最活跃、工作环境最恶劣的区域，炉缸耐材炭砖侵蚀较为严重，多为“象脚”侵蚀，而炉缸的寿命大多取决于“象脚”侵蚀状况。在高炉生产条件下影响高炉炉缸结构差异化处理的方法侵蚀的因素有建设过程中的炉缸设计、耐材性能、耐材质量的影响，正常生产过程中的铁水环流、铁水溶蚀、有害元素侵蚀、热应力及结构性应力、冷却强度、环状裂缝的影响，炉役后期护炉生产中的渣皮保护、钛矿护炉情况、冶炼强度的控制等因素的影响。
目前主要通过钛矿护炉、强化对炉缸的冷却、提高炭砖的理化性能、采用“炭砖+炉缸整体浇筑”结构等方案来解决“象脚”侵蚀，未能在高炉建设过程中有引导性地对炉缸组成结构进行调整以避免“象脚”侵蚀。
发明内容
本发明提供一种高炉炉缸结构差异化处理的方法，该高炉炉缸结构差异化处理的方法可以解决上述现有高炉生产时炉缸铁口及铁口周围区域形成“象脚”侵蚀的问题，具有提高炉役寿命的优点。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
在高炉建设中，将高炉生产冶炼时炉役前期与铁水接触的高炉炉缸炉底部位设有呈上下分布的两个差异化处理层，炉役前期最先接触高温铁水的为上层差异化处理层，另一层则为下层差异化处理层；其中，所述上层差异化处理层从外到内依次设有第一超微孔炭砖层、微孔刚玉陶瓷杯层、第一刚玉莫来石陶瓷垫层、第二刚玉莫来石陶瓷垫层，所述下层差异化处理层从外到内依次设有第二超微孔炭砖层、微孔炭砖层。
上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述微孔炭砖层采用的微孔炭砖的显气孔率≤17%，热导率(30℃) ≥9 W/(m·K)。
进一步的，所述第一超微孔炭砖层和第二超微孔炭砖层采用的超微孔炭砖显气孔率≤19%，热导率(30℃) ≥18 W/(m·K)。
进一步的，所述超微孔炭砖热导率是微孔炭砖热导率的2倍以上。
进一步的，所述第一刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的Al2O3炉含量比所述第二刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的Al2O3炉含量大5%以上。
进一步的，所述第一刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的荷重软化温度比所述第二刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的荷重软化温度大150℃以上。
进一步的，所述第一刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的体积密度比所述第二刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的体积密度大0.25 g/cm3以上。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明主要是利用了不同材料理化性能的差异，尤其是超微孔炭砖与微孔炭砖的理化性能差异，使得当冶炼生产中发生高温铁水侵蚀时，其侵蚀顺序为：第二刚玉莫来石陶瓷垫层→第一刚玉莫来石陶瓷垫层→微孔刚玉陶瓷杯层→微孔炭砖层→超微孔炭砖层，整个侵蚀过程由常规的“象脚”侵蚀转向“锅底”侵蚀，从而解决上述现有高炉生产时炉缸铁口及铁口周围区域形成“象脚”侵蚀的问题，提高炉役寿命。
附图说明
图1是炉缸结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述：
该高炉炉缸结构差异化处理的方法在广西钢铁集团有限公司炼铁厂1号3800m3的炉缸砌筑具体实施方式：
如图1所示，炉底第1层1满铺进口高导石墨砖COBEX GmbH RN；炉底第2层2、第3层3满铺进口微孔炭砖COBEX GmbH3RDN；炉底第4层4满铺进口超微孔炭砖COBEX GmbH9RDN；炉底第5层5外部砌超微孔炭砖COBEX GmbH9RDN，内部砌进口微孔炭砖COBEX GmbH3RDN；炉底第6层6、第7层7外砌进口超微孔炭砖COBEX GmbH9RDN，向内依次采用微孔刚玉陶瓷杯、第一刚玉莫来石陶瓷垫、第一刚玉莫来石陶瓷垫，陶瓷垫与炭砖环缝处19填充进口捣打料COBEXGmbHRST 18 ECO PLUS；整个炉底砌体高度3200mm。从炉底第4层4炭砖底面起至铁口以上部位紧贴冷却壁处20设置200mm厚高导热石墨安全墙，材质为进口高导热石墨砖COBEXGmbHRFN；炉缸侧壁下部第6层-14层6、7、8、9、10、11、12、13、14外侧采用进口大块超微孔炭砖COBEX GmbH9RDN，上部即第15层-18层15、16、17、18外侧采用进口大块微孔炭砖COBEXGmbH3RDN；炉缸内侧21环砌微孔刚玉陶瓷杯。炉底炉缸炭砖与冷却壁之间的环缝处22用进口高导热捣打料COBEX GmbHRST 16 ECO PLUS来捣实。
其中，进口超微孔炭砖COBEX GmbH9RDN的性能参数如下表1；进口微孔炭砖COBEXGmbH3RDN的性能参数如下表2；第一刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷的性能参数如下表3；第二刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷的性能参数如下表4。
上述，所述的炉底第5、6、7层实际为本发明的差异化处理层，其中炉底第5为下层差异化处理层，炉底第6、7层为上层差异化处理层。
表1
Figure 19611DEST_PATH_IMAGE001
表2
Figure 756623DEST_PATH_IMAGE002
表3
Figure 466959DEST_PATH_IMAGE003
表4
Figure 896803DEST_PATH_IMAGE004
。

Claims (7)

1.一种高炉炉缸结构差异化处理的方法，其特征在于：在高炉建设中，将高炉生产冶炼时炉役前期与铁水接触的高炉炉缸炉底部位设有呈上下分布的两个差异化处理层，炉役前期最先接触高温铁水的为上层差异化处理层，另一层则为下层差异化处理层；其中，所述上层差异化处理层从外到内依次设有第一超微孔炭砖层、微孔刚玉陶瓷杯层、第一刚玉莫来石陶瓷垫层、第二刚玉莫来石陶瓷垫层，所述下层差异化处理层从外到内依次设有第二超微孔炭砖层、微孔炭砖层。
2.根据权利要求1所述的高炉炉缸结构差异化处理的方法，其特征在于：所述微孔炭砖层采用的微孔炭砖的显气孔率≤17%，热导率30℃≥9 W/(m•K)。
3.根据权利要求2所述的高炉炉缸结构差异化处理的方法，其特征在于：所述第一超微孔炭砖层和第二超微孔炭砖层采用的超微孔炭砖显气孔率≤19%，热导率30℃ ≥18 W/(m•K)。
4.根据权利要求3所述的高炉炉缸结构差异化处理的方法，其特征在于：所述超微孔炭砖热导率是所述微孔炭砖热导率的2倍以上。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的高炉炉缸结构差异化处理的方法，其特征在于：所述第一刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的Al2O3炉含量比所述第二刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的Al2O3炉含量大5%以上。
6.根据权利要求5所述的高炉炉缸结构差异化处理的方法，其特征在于：所述第一刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的荷重软化温度比所述第二刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的荷重软化温度大150℃以上。
7.根据权利要求5所述的高炉炉缸结构差异化处理的方法，其特征在于：所述第一刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的体积密度比所述第二刚玉莫来石陶瓷垫层采用的刚玉莫来石陶瓷垫中的体积密度大0.25 g/cm3以上。
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