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浅析2020年国内外炮泥的发展现状及前景

来源:www.xxjzz.com 发布时间:2020年02月06日

    a、国内炮泥的发展现状

   我国是世界产铁大国。长期以来,我国的中小型高炉打开铁口的方式一般是钻孔法。铁口所用炮泥大部分是传统炮泥。这种炮泥以焦粉、黏土、矾土熟料及焦油沥青为主要原料,加水搅拌而成,俗称有水炮泥。这种炮泥一般体积密度小,耐渣铁侵蚀性差,在大中型高炉上堵铁口时易造成铁口深度不够,在出铁期间往往跑焦炭、出铁放风、出不净铁渣熔液等,影响高炉正常生产,但由于其成本低,经各炼铁厂改进后仍在我国的绝大多数中小型高炉上使用,其单耗在1.2kg/t以上。

   我国的大中型高炉一般都是20世纪80年代后改建或新建的,一般只设一个渣口或一个事故渣口,设有1〜4个出铁口。铁口每天排出的铁渣量很大,如宝钢的两座4063m3高炉,日最大出铁量为10000t,出渣量为3200t,出铁速度5.8~7.5t/min。要满足这些工作条件,用有水炮泥显然不行。为此采用了另一类型的炮泥——无水炮泥。无水炮泥一般以刚玉、碳化硅和焦粉为主要原料,同时配加不同的外加剂,以焦油作为结合剂。这种高炉炮泥 由于采用优质髙纯原料,并以炭质原料为结合剂,其耐铁渣侵蚀性能比有水炮泥大为提高,可以使铁口出铁时间延长,降低出铁次数。宝钢TA-4炮泥每次出铁时间可达120min以上,每天出铁次数为10〜11次。无水炮泥的缺点是开铁口困难,宝钢采用插棒法开铁口,即在炮泥堵铁口之后,用开口机把铁棒打入铁口使之贯透,待需要出铁时只需拔出铁棒即可(图1.6)。炮泥单耗已从过去的吨铁0.8kg降到了0.35kg。

 

   b 国外炮泥的发展现状

   国外各主要产铁国家对炮泥的质量都十分重视,其发展经历了两个阶段。第一阶段为有水炮泥,和国内的情况相差不多。为满足现代大型高炉的需要,改善铁口状况,20世纪70年代末至80年代初,世界各国相继推出了无水炮泥。1983年,苏联黑色冶金部制定了无水炮泥的生产工艺,乌克兰耐火材料研究所对有水炮泥和无水炮泥进行了对比试验,结果无水炮泥的性能大大好于有水炮泥。起初的无水炮泥都是用焦油作结合剂,由于焦油在使用中会产生黄烟,恶化工作环境,为克服这一缺点,日本和联邦德国等国研制出了树脂为结合剂的无水炮泥,不仅消除了黄烟,而且能快速硬化,大大提高了无水炮泥的性能。除结合剂方面的改进外,日本在19"79年到1987年,还先后开发了SiO2炮泥,高耐用 性SiO2炮泥及特别耐用的氧化铝炮泥。由于无水炮泥开铁口困难,日本于1985年开发出了插棒法开铁口,取得了较好的使用效果。

   总体来说,国外各主要产铁国家对炮泥质量十分重视,有专门的研究机构,如日本的川崎、新日铁,乌克兰的耐火材料研究所,美国的伯利恒公司,均设有无水炮泥技术小组。它们不仅在原料上使用优质的人工合成原料,而且注意采用新型结合剂及外加剂,使得无水炮泥质量提高,性能稳定;同时,重视炉前作业水平,以充分发挥炮泥性能。因此,使用时不仅可以保证出铁稳定,而且炮泥单耗大为减少,如日本千叶4500m3的1号高炉炮泥单耗吨铁只有0.25kg。

   c 高炉炮泥的发展趋势

   综合国内外炮泥的发展来看。炮泥用结合剂大致经历了水性炮泥、焦油炮泥、高性能焦油炮泥和树脂炮泥四个阶段;同时随着高炉尺寸和容积的増大,炮泥的材质已由硅质变为高铝质;同时根据环境的要求,对传统的煤焦油成分进行了改进,以改善炉前作业环境;为了延长出铁时间,研究者在炮泥中加人SiC、Si3N4和含有特殊碳的矾土质、电熔氧化铝质原料,使炮泥的性能有了极大的提高,出铁条件稳定,出铁口不扩径,铁水和渣稳定流出,但是由于强度高,需要特殊的钻孔机才能打开铁孔。

   随着炼铁技术的进步与高炉强化冶炼的需要,人们逐渐认识到了炮泥质量对高炉正常生产的重要性,国内外炮泥生产厂家通过提高原料纯度、选用优质的结合剂及添加不同的外加剂,改善并提高了炮泥质量,满足了高炉安全顺行的需要。

   随着世界各国对节能和环保的重视,作为一般无水炮泥结合剂的焦油或蒽油,将会逐渐被环保型的改性树脂结合剂所取代;为了提高炮泥的高温强度、炮泥的原料正在向高纯度、低杂质、碳质和碱性化方向发展;同时随着微粉特别是超微粉的出现以及在材料中的广泛应用,大大提高了炮泥致密度和烧结性能,其配料正向细粉增多的方向发展;增加氮化硅、碳化硅结合氮化硅、蓝晶石、氮化桂铁、铝粉等高品质材料,以提高炮泥的体积稳定性和体积密度。

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