1?混鐵爐簡介?

混鐵爐是轉(zhuǎn)爐煉鋼的重要輔助設(shè)備之一，起著均勻鐵水成份、穩(wěn)定鐵水溫度和貯存鐵水保證鐵水持續(xù)供應(yīng)的功能。近些年隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)量持續(xù)增長，鋼鐵的種類日益繁多，混鐵爐的使用條件更加苛刻，加之混鐵爐長期貯存鐵水并頻繁受鐵和出鐵，爐襯受到鐵、渣以及重力沖刷和化學(xué)侵蝕作用，使得混鐵爐的壽命出現(xiàn)縮短趨勢(shì)。提高混鐵爐使用壽命，對(duì)保證鐵水的正常供應(yīng)，穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)節(jié)奏有著重要意義。我國的混鐵爐一般有300噸、600噸、900噸和1300噸幾個(gè)類型，按照冶鋼企業(yè)規(guī)模的不同而裝備不同類型的混鐵爐?；扈F爐爐體是由可以拆分的側(cè)面凸起端蓋和設(shè)有鐵水輸入口、鐵水輸出口的圓筒組成筒體裝置。爐體內(nèi)部鋪砌有高溫耐火材料層，高溫耐火材料層與爐體外殼之間的空隙填有主要成分為硅藻土料的隔熱層，通過隔熱層達(dá)到對(duì)爐體內(nèi)襯高溫耐熱材料受熱膨脹對(duì)爐殼產(chǎn)生壓力的緩沖和阻止熱傳導(dǎo)，避免爐體材料的受熱變形。隔熱層向里硅藻土磚層，硅藻土磚層向里是粘土磚層，與粘土磚層緊挨的是直接與鐵水接觸的混鐵爐工作層，工作層大多數(shù)是用耐高溫腐蝕的鎂磚砌筑而成。?

略鋼煉鋼分廠現(xiàn)有600噸混鐵爐1座，60噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐2座，配有六機(jī)六流150mm×150mm方坯連鑄機(jī)一臺(tái)，年吞吐鐵水90多萬噸，產(chǎn)鋼100萬噸左右。?

鐵水溫度為1200℃～1350℃，鐵水化學(xué)成分如下：?

燃?xì)鈼l件，略鋼600噸混鐵爐保溫使用的燃?xì)鉃楦郀t煤氣，發(fā)熱值較低，只有3000-3800KJ/Nm3。為提高高爐煤氣的燃燒溫度，在煤氣燃燒時(shí)配入適量的富氧，以此提高燃燒溫度。?

2?混鐵爐內(nèi)襯耐火材料損毀原因?

混鐵爐整體性能以及使用壽命如何對(duì)鋼鐵冶煉有著重要意義，我國研究技術(shù)人員以及工程技術(shù)人員對(duì)混鐵爐的建造和維護(hù)技術(shù)進(jìn)行了艱苦的探索，并且取得了不少成果?？墒请S著我國一些列改革措施的實(shí)行，我國的各項(xiàng)工程建設(shè)快速發(fā)展，對(duì)鋼材的需求從鋼材的種類到鋼材的質(zhì)量都提高了要求，由于缺乏技術(shù)上更新，以及為了高產(chǎn)一些鋼鐵冶煉企業(yè)出現(xiàn)了違規(guī)操作、延誤設(shè)備維護(hù)時(shí)間等不恰當(dāng)?shù)纳a(chǎn)方式，導(dǎo)致我國鋼鐵冶煉企業(yè)的混鐵爐經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)襯損毀的現(xiàn)象。?

2.1?化學(xué)侵蝕作用?

化學(xué)侵蝕是指由于對(duì)鋼鐵冶煉采用的鐵礦石成分缺乏詳細(xì)了解，造成高爐輸入混鐵爐的鐵水中含有對(duì)混鐵爐內(nèi)襯耐火材料產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用的化學(xué)成分，其與混鐵爐內(nèi)襯耐火材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成混鐵爐內(nèi)襯耐火材料損毀。主要是鐵礦石冶煉設(shè)備產(chǎn)生的礦物殘?jiān)煊阼F水中形成的。?

2.2?熱應(yīng)力損毀?

熱應(yīng)力損毀是指由高爐輸入混鐵爐的鐵水成分溫度過高，超過了混鐵爐內(nèi)襯耐火材料的溫度和膨脹系數(shù)承受極限，造成混鐵爐內(nèi)襯耐火材料不同程度的損毀。或生產(chǎn)中，當(dāng)鐵水供應(yīng)緊張時(shí)，混鐵爐內(nèi)鐵水液面較低，有時(shí)甚至將鐵水倒空，導(dǎo)致渣線區(qū)域加寬，易損面積增大。?

2.3?機(jī)械沖刷?

機(jī)械沖刷是造成混鐵爐內(nèi)襯耐火材料損毀最常見原因，包含以下兩種因素。?

2.3.1?礦石殘?jiān)?。主要是由于?duì)鐵礦石的選礦不準(zhǔn)，導(dǎo)致有高爐冶煉出來輸入混鐵爐的鐵水很有礦石殘?jiān)?，或是混鐵爐內(nèi)礦石殘?jiān)謇聿患皶r(shí)，導(dǎo)致礦石殘?jiān)蝹扈F爐內(nèi)襯耐火材料；或是附著在內(nèi)襯材料上，降低了內(nèi)襯材料的受熱膨脹系數(shù)，造成混鐵爐內(nèi)襯耐火材料的損傷；亦或混鐵爐長時(shí)間沒有進(jìn)行清理，導(dǎo)致鐵水中混入的礦石殘?jiān)罅慷逊e在混鐵爐內(nèi)，造成爐壓上升，導(dǎo)致混鐵爐內(nèi)襯耐火材料損壞，集中在前后墻渣線部位。?

2.3.2?混鐵爐轉(zhuǎn)速。一般的混鐵爐都有固定的轉(zhuǎn)速，通過平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到對(duì)各個(gè)高爐輸入混鐵爐的不同成分鐵水的均勻混合以及溫度的調(diào)勻。有時(shí)由于誤操作或其他原因可能會(huì)導(dǎo)致混鐵爐轉(zhuǎn)速不均，造成內(nèi)部鐵水對(duì)混鐵爐內(nèi)襯耐火材料沖刷力矩產(chǎn)生變化，造成混鐵爐內(nèi)襯耐火材料受損。主要集中在出鐵口、爐底鐵水沖擊區(qū)。?

2.4?操作不當(dāng)?

迫于生產(chǎn)任務(wù)緊急，一些鋼鐵冶煉企業(yè)尤其是在一些中小鋼鐵冶煉工廠，混鐵爐經(jīng)常出現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)牟僮?，加劇了混鐵爐內(nèi)襯耐火材料的損毀狀況。?

2.4.1?煤氣供應(yīng)不合理。為了節(jié)省能源，部分鋼鐵冶煉企業(yè)及工廠對(duì)混鐵爐的煤氣供應(yīng)停送頻繁。轉(zhuǎn)爐需要鐵水供應(yīng)時(shí)，給混鐵爐輸入煤氣，升高混鐵爐內(nèi)部溫度；而轉(zhuǎn)爐不需要鐵水供應(yīng)時(shí)，就停止向混鐵爐輸如煤氣，降低混鐵爐內(nèi)部溫度，加之高爐煤氣質(zhì)量較差，發(fā)熱值不高等原因造成混鐵爐內(nèi)部溫度波動(dòng)頻繁，超過了混鐵爐內(nèi)襯耐火材料的熱脹冷縮恢復(fù)系數(shù)，造成內(nèi)襯耐火材料損傷。?

2.4.2?鐵水成分控制不當(dāng)。由于對(duì)高爐輸入混鐵爐的鐵水成分分析不當(dāng)，或鐵水質(zhì)量成分較差，造成混鐵爐內(nèi)部各高爐鐵水成分之間的不穩(wěn)定，甚至發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成對(duì)混鐵爐內(nèi)襯耐火材料的不均衡腐蝕。?

2.5?爐磚材料與砌筑技術(shù)?

建設(shè)混鐵爐所采用的爐磚材料以及使用的砌筑技術(shù)，也是影響混鐵爐內(nèi)襯耐火材料性能的主要因素之一。?

2.5.1?爐磚材料?；扈F爐爐磚材料應(yīng)當(dāng)依據(jù)混鐵爐的操作條件和工作環(huán)境進(jìn)行分析、選擇?；扈F爐內(nèi)鐵水礦渣呈堿性渣時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用鎂質(zhì)耐火材料；而當(dāng)鐵水礦渣呈酸性渣時(shí)，則采用硅酸鋁質(zhì)耐火材料更適合，要防止鐵水礦渣以及鐵水成分與混鐵爐爐磚產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，破壞混鐵爐內(nèi)襯內(nèi)火材料。?

2.5.2?砌筑技術(shù)?；扈F爐的砌筑技術(shù)也是影響混鐵爐內(nèi)襯耐火材料整體性能的關(guān)鍵。能否在混鐵爐的關(guān)鍵部位使用高檔的內(nèi)襯耐火材料，決定了混鐵爐內(nèi)襯耐火材料的使用時(shí)間，以及能夠承受的鐵水溫度和化學(xué)成分腐蝕的極限。?

3?混鐵爐內(nèi)襯耐火材料的資源優(yōu)化配置?

綜合以上論述我們知道混鐵爐在現(xiàn)代鋼鐵冶煉領(lǐng)域有著很重要的意義，以及造成混鐵爐內(nèi)襯耐火材料損毀的幾種原因，我們可以了解到，對(duì)混鐵爐內(nèi)襯耐火材料資源進(jìn)行優(yōu)化配置是鋼鐵冶煉企業(yè)現(xiàn)在面臨的一個(gè)重要問題，同時(shí)我們也知道，要對(duì)混鐵爐內(nèi)襯耐火材料進(jìn)行資源優(yōu)化配置需要從整體上來把握，從各個(gè)方面加強(qiáng)措施。?

3.1?完善的設(shè)計(jì)方案?

根據(jù)鋼鐵冶煉企業(yè)的冶煉技術(shù)和冶煉環(huán)境，對(duì)混鐵爐進(jìn)行完善的設(shè)計(jì)，包括混鐵爐噸位、爐磚材料、砌筑技術(shù)、混鐵爐爐形等，從整體上把握混鐵爐的各個(gè)細(xì)節(jié)，以及可能產(chǎn)生的各種損毀混鐵爐內(nèi)襯內(nèi)火材料的問題，并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。?

3.2?研發(fā)新型冶煉工藝?

鋼鐵冶煉企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)新型冶煉工藝的研發(fā)，提高鐵礦石的開發(fā)利用率，降低礦物殘?jiān)?，凈化鐵水成分，從而避免鐵水混入礦物殘?jiān)鼘?duì)混鐵爐內(nèi)襯耐火材料造成的各種損毀。?

3.3?專業(yè)的混鐵爐操作維護(hù)人員?

培養(yǎng)專業(yè)的混鐵操作爐維護(hù)人員，依照操作規(guī)范正確操作混鐵爐，及時(shí)地對(duì)混鐵爐進(jìn)行礦物殘?jiān)謇?，以及及時(shí)對(duì)混鐵爐爐磚進(jìn)行修補(bǔ)，避免混鐵爐內(nèi)襯耐火材料發(fā)生損毀。?

混鐵爐內(nèi)襯耐火材料資源的優(yōu)化配置是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)化工程，需要內(nèi)襯耐火材料開發(fā)人員、混鐵爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員以及混鐵爐操作維護(hù)人員的通力合作，因此在做好技術(shù)上的措施外，還要加強(qiáng)各部門間的管理措施實(shí)施，協(xié)調(diào)各部門的高效運(yùn)作，這樣才能做到混鐵爐內(nèi)襯耐火材料資源的全面優(yōu)化配置。?

參考文獻(xiàn)?

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河南耐火材料廠 http://www.zzhoudd.com