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在傳統(tǒng)的鐵合金搖包及精煉爐耐材砌筑技術(shù)中,工作層耐火磚直接與鋼殼接觸,中間沒(méi)有任何安全層和保溫層。此種技術(shù)方式會(huì)造成兩個(gè)問(wèn)題:①由于工作層外側(cè)沒(méi)有安全層,出于安全考慮,工作層耐材無(wú)法使用完全,拆爐時(shí)耐火磚必須保留一個(gè)安全長(zhǎng)度,這就會(huì)造成資源浪費(fèi)、增加耐材成本。②一般情況工作襯耐火磚導(dǎo)熱率較高,由于沒(méi)有保溫層,熱量通過(guò)工作襯直接傳導(dǎo)至爐殼,在冶煉期間會(huì)有大量熱能從包殼、爐殼散失,而損失的熱量必然需要消耗其它能源彌補(bǔ),造成能源浪費(fèi)。
采用節(jié)能型永久襯技術(shù)可以有效的解決上述兩個(gè)問(wèn)題。①本技術(shù)提供一個(gè)可以接觸合金熱液使用的安全層,工作襯耐火磚可以使用完全,不用擔(dān)心發(fā)生掉磚或燒損爐殼,増加使用壽命、降低耐材成本、提高安全性能。②本技術(shù)提供一個(gè)低熱導(dǎo)率的絕熱、保溫層,有效降低包殼、爐殼的熱量散失,縮短冶煉時(shí)間,提高金屬錳回收率,降低能源消耗并改善現(xiàn)場(chǎng)操作條件。
鐵合金搖包及精煉爐節(jié)能型永久襯技術(shù)
傳統(tǒng)的鐵合金搖包及精煉爐耐材配置技術(shù)中,工作襯耐材與鋼殼直接接觸,沒(méi)有保溫層和安全層,如圖1所示。本技術(shù)提供的節(jié)能型永久襯由一種具有密閉微孔、高強(qiáng)度、高耐火度的澆注料(指標(biāo)見(jiàn)表1)與納米陶瓷纖維板(指標(biāo)見(jiàn)表2)配合組成,如圖2所示。使用時(shí)先在鋼殼內(nèi)側(cè)焊接錨固鉤,然后安裝一層納米陶瓷纖維板,再在纖維板內(nèi)側(cè)施工一層澆注料,待澆注料固化后在內(nèi)側(cè)砌筑工作襯耐火磚。此種節(jié)能型永久襯,不僅具有優(yōu)異的耐高溫性能,而且具有保溫、節(jié)能效果:長(zhǎng)期使用后如果出現(xiàn)破損,還可以采用修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行修復(fù),延長(zhǎng)使用壽命。
節(jié)能型永久襯技術(shù)與傳統(tǒng)砌筑方法的比較
2.1耐材成本和安全性的比較
鐵合金搖包及精煉爐在生產(chǎn)過(guò)程中為了降低耐材成本大都要追求高爐齡,這就與耐火磚使用末期存在安全隱患的實(shí)際情況相矛盾。在實(shí)際操作中,一般通過(guò)測(cè)量鋼殼溫度和以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷是否下線(xiàn),受現(xiàn)場(chǎng)條件影響,這兩種方法并非完全準(zhǔn)確;出現(xiàn)的漏包、穿爐事故也大都由于判斷失誤而發(fā)生,為了保障安全,鐵合金搖包及精煉爐工作層耐材,一般需要保留50?200mm的安全厚度,這部分工作層耐材并沒(méi)有起到應(yīng)有的作用便被廢棄掉,造成耐材成本升高和資源浪費(fèi)。本技術(shù)提供的永久層燒注料可以接觸合金熱液使用,采用本技術(shù)后工作層耐火材料不必保留安全厚度、可以完全使用,提高耐材壽命、降低成本:操作人員的工作難度也大幅度降低,從根本上杜絕了由于掉磚引起的漏包、穿爐事故。根據(jù)目前試驗(yàn)的數(shù)據(jù)來(lái)看,采用永久襯技術(shù)可使鐵合金搖包工作襯耐材壽命提高約10%?15%,精煉爐工作襯耐材壽命提高約5%?10%。采用永久襯后如果需要保證容積,可以縮短工作層耐火磚長(zhǎng)度,在壽命相同的情況下,可使耐材用量降低15%左右。
2.2節(jié)能、保溫性能的比較
傳統(tǒng)的砌筑方法工作襯耐火磚與鋼殼直接接觸,而工作襯耐火磚導(dǎo)熱率較高,大量熱能直接傳導(dǎo)至鋼殼散失掉,這些損失的熱量必然需要其它方式彌補(bǔ),造成能源浪費(fèi);而且散失的熱量會(huì)升高現(xiàn)場(chǎng)溫度,不利于工人健康。本技術(shù)提供的節(jié)能型永久襯,不僅具有優(yōu)異的高溫性能,而且具有保溫、節(jié)能效果。此種永久襯澆注料具有微孔結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱率遠(yuǎn)低于工作襯耐火磚:納米陶瓷纖維板更是具有優(yōu)良的保溫、絕熱效果,兩者配合使用能最大程度減少熱量損失。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看,在相同條件下,鐵合金搖包及精煉爐采用節(jié)能型永久襯技術(shù)比較傳統(tǒng)技術(shù),鋼殼溫度可以降低50?100℃左右。由于熱量散失減少,鐵合金搖包內(nèi)合金液體溫度會(huì)升高,有助于縮短冶煉時(shí)間、提高金屬錳回收率,增加產(chǎn)能、降低消耗。
2.3使用壽命、成本的比較
傳統(tǒng)方法砌筑的工作層耐火磚在拆爐時(shí)會(huì)掉落,即使部分耐火磚殘余厚度較多,掉落后也要按照廢磚處理。采用本技術(shù)后工作襯耐材得到了最大程度的使用,而永久襯澆注料是一個(gè)具有高強(qiáng)度的整體結(jié)構(gòu),拆爐時(shí)不會(huì)掉落,可以多次使用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),一套永久層澆注料至少可以配合五套工作層耐火磚使用;相比而言具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。在多次使用后如果永久襯澆注料出現(xiàn)破損,也無(wú)需拆除澆注料,可以通過(guò)修補(bǔ)技術(shù),只需要少量材料即可實(shí)現(xiàn)修復(fù),再次使用。本種澆注料雖然價(jià)格高于工作襯耐火磚,但由于其長(zhǎng)壽命和可修復(fù)的特性,其單次耐材成本更低,更具有經(jīng)濟(jì)效益。
結(jié)語(yǔ)
鐵合金搖包及精煉爐采用節(jié)能型永久襯技術(shù),可以延長(zhǎng)耐材壽命、提高安全性,加強(qiáng)保溫性能、改善現(xiàn)場(chǎng)操作條件,縮短冶煉時(shí)間、提高產(chǎn)能,降低耐材成本;并具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,建議推廣使用。