梅山魚雷罐交流材料

1、魚雷4S用耐火材料技術(shù)方案河南海格爾高溫材料有限公司2007年6月16日河南海格爾高溫材料有限公司簡(jiǎn)介R基本情況R我公司專業(yè)生產(chǎn)鋼鐵行業(yè)用耐火材料，主要產(chǎn)品有電爐、轉(zhuǎn)爐等使用的鎂碳、鋁鎂碳、鋁尖晶石碳質(zhì)鋼包石專、爐襯石專，鋼包全 功能耐材、滑動(dòng)水口系列、座磚、透氣磚、剛玉一莫來石磚、復(fù)合棕剛玉 石專、不定形耐火材料等系列100余個(gè)品種的高級(jí)特種耐火材料，是全國(guó)耐 火材料主要供應(yīng)商之一。我公司位于九朝古都洛陽(yáng)市，始建于 1992年，是國(guó)家特種耐火材料 研制和生產(chǎn)的骨干企業(yè)。公司現(xiàn)有職工 500余人，年生產(chǎn)能力6萬余噸。 公司精良的裝備、先進(jìn)的工藝技術(shù)、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的管理體系及當(dāng)?shù)氐锰飒?dú)厚、 質(zhì)地純正

2、的礦產(chǎn)資源為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐火材料提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。R生產(chǎn)設(shè)備及檢測(cè)設(shè)備R我公司擁有鄂式破碎機(jī)、對(duì)輻破碎機(jī)、大型雷蒙磨、大、中型混砂機(jī)等近 30臺(tái)；不同型號(hào)振動(dòng)成型機(jī) 8臺(tái)；1000 噸、800噸、630噸、400噸等各種型號(hào)的壓力機(jī)20余臺(tái)；電窯、隧道干 燥窯、超高溫窯、高溫倒焰窯等燒成設(shè)備20余座，有含碳系列、滑動(dòng)水口系列、剛玉系列、氮化系列、含錯(cuò)系列、不定形系列等生產(chǎn)線。我公司中心實(shí)驗(yàn)室擁有高溫蠕變爐 HRY-01臺(tái)、荷重軟化溫度試驗(yàn) 爐HR-1800二臺(tái)、耐火度試驗(yàn)爐 NHD-I二臺(tái)、高溫抗折儀HNOR MODEL-2一臺(tái)、熱膨脹儀PZ-1600臺(tái)、顯氣孔率試驗(yàn)儀一套、重?zé)囼?yàn)爐一臺(tái)、

3、10噸液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)、KZY-500-2型電動(dòng)抗折儀一臺(tái)、熱震穩(wěn)定試 驗(yàn)爐一臺(tái)、分光光度計(jì)72型、721型各一臺(tái)、火焰光度計(jì)一臺(tái)。公司產(chǎn)品 質(zhì)量水平處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。R主要產(chǎn)品及生產(chǎn)能力R我公司年生產(chǎn)能力6萬余噸，是國(guó)內(nèi)耐火材料主要供應(yīng)商之一。我公司的主要產(chǎn)品及生產(chǎn)能力如下：1、精煉鋼包磚：有鎂碳磚、鋁鎂碳磚、鋁鎂尖晶石碳磚及無碳磚系列產(chǎn) 品，年產(chǎn)量20000噸。2、滑動(dòng)水口系列：有不燒滑動(dòng)水口、燒成滑板兩大產(chǎn)品，年產(chǎn)量2000噸。3、透氣石專：銘剛玉透氣石專年產(chǎn)量 2000噸。4、不定型耐火材料系列：有高爐出鐵溝澆注料、有水炮泥、無水炮泥、 泥套澆注料、電爐底干打料、中包涂料、鐵溝料、

4、鋼包澆注料、高強(qiáng)高密 耐火澆注料、電爐噴補(bǔ)料、轉(zhuǎn)爐噴補(bǔ)料、補(bǔ)爐料、焦油鎂砂磚、渣溝料、 火泥、電爐爐蓋、鋼包包蓋、搗打料、預(yù)制塊、干式防滲料、高強(qiáng)度輕質(zhì) 澆注料等，年產(chǎn)量30000噸。5、氮化硅結(jié)合碳化硅，年產(chǎn) 4000噸。R經(jīng)營(yíng)情況R 我公司國(guó)內(nèi)常年供貨的有舞鋼、太鋼、邯鋼、宣鋼、首 鋼、包鋼、武鋼、唐鋼、敬業(yè)、冷鋼、天基、榮程、漢鋼、無錫強(qiáng)盛、衡 陽(yáng)鋼管、蒲全、梅山、安龍、唐山建龍、承德建龍、江陰西城、八鋼、南 昌、柳鋼、酒鋼、鹿泉等60余個(gè)廠家。我公司產(chǎn)品先后出口到越南、韓 國(guó)、新加坡、美國(guó)等國(guó)家和地區(qū)。我公司有優(yōu)秀的銷售和技術(shù)服務(wù)人員， 組建了一支能真正為客戶解決 問題，并提供高品質(zhì)服

5、務(wù)的專業(yè)服務(wù)隊(duì)伍。R技術(shù)合作與管理模式R我公司與洛陽(yáng)耐火材料研究院、沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院、貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院、武漢科技大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)等 科研院校強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，在研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、推廣和售后服務(wù)過程中具 有快捷高效的群體優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。我公司現(xiàn)有職工500余人，其中具有博士、工程碩士、本科、大專以 上學(xué)歷的技術(shù)人員80余人（其中從事耐火材料專業(yè)研究、生產(chǎn)工藝控制 的博士 1人，教授級(jí)高工3人，高工3人，中級(jí)職稱26人）。優(yōu)秀的人才 確保了公司的管理具有專業(yè)性和可操作性。我公司于1999年通過了 ISO9002國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證，2003年3月份 通過了 ISO9001.2000標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體

6、系認(rèn)證。我公司信守以質(zhì)量求生存的質(zhì)量管理理念，從原料入廠、生產(chǎn)、包裝、 發(fā)運(yùn)、售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照 ISO9001.2000標(biāo)準(zhǔn)程序控制。原料 入廠后，每一批原料均進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，合格后進(jìn)入生產(chǎn)使用。生產(chǎn)過程 中嚴(yán)格按工藝流程控制，對(duì)每一個(gè)控制點(diǎn)，全方位監(jiān)控，從而保證產(chǎn)品的 質(zhì)量。我公司恪守“科學(xué)、誠(chéng)信、高效、創(chuàng)新”的企業(yè)精神,“以人為本嚴(yán)管理，科技創(chuàng)新鑄名牌”的經(jīng)營(yíng)理念，致力于為國(guó)內(nèi)外用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，努力構(gòu)筑“雙贏”平臺(tái)。魚雷罐用耐火材料方案我廠與科研院校多位專家對(duì)首鋼、日本、德國(guó)等家制品在鐵廠使用 情況及指標(biāo)剖析、性能測(cè)試，制定了技術(shù)方案及思路，以期初步達(dá)到1200 次以上

7、的攻關(guān)耐材，爭(zhēng)取通過不斷的技術(shù)改進(jìn)達(dá)到要求的1300次。一、方案指導(dǎo)思想本方案本著注重綜合使用效果和經(jīng)濟(jì)使用的原則，以提高魚雷罐磚壽命為出發(fā)點(diǎn)，力求近美的達(dá)到客戶的要求。二、方案思路大體上采取保溫層，永久層、工作層和涂層四層綜合保護(hù)方案，特殊 部位如沖擊區(qū)、渣線部位使用特殊材料的施工方案。我們已具備成熟的技 術(shù)和生產(chǎn)力量，可以根據(jù)取回渣樣進(jìn)行分析，然后針對(duì)其渣樣的成分來決 定具體用什么檔次的材料。另外我們還具備用后修補(bǔ)的技術(shù)能力，此項(xiàng)技 術(shù)是魚類罐用耐材的一種發(fā)展趨勢(shì)， 其省時(shí)省事并且還能提高魚類罐的整 體壽命。三：材質(zhì)選擇因各國(guó)魚雷罐磚使用環(huán)境有些不同，爐渣成分變化、鐵水溫度升高和 耐材本身

8、引起的反應(yīng)等情況導(dǎo)致渣侵加劇，是魚雷罐磚壽命急劇降低的主要原因?？紤]到以上因素，我們針對(duì)各個(gè)部位作了材質(zhì)的調(diào)整。在制品配料中，主要以AI2O3+SQ+C+ SiO2為主要組分，總含量95% 以上，主要材質(zhì)為氧化鋁、碳化硅、碳及防氧化劑等組成的由樹脂結(jié)合的 不燒磚。只是在指標(biāo)控制上有些區(qū)別，該制品具有耐沖刷性強(qiáng)、抗渣侵、 熱穩(wěn)定性好、不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落等特點(diǎn)。具體著重點(diǎn)如下：鐵水區(qū)和渣線部位AI2O3 % 60 SiO25,9 SiC%18% C%10沖擊區(qū)Al2O3 % 68 SiO28% SiC%6% C%10受鐵口般采用澆注料，有時(shí)添加鋼纖維來加固受鐵口般采用澆注料，有時(shí)添加鋼纖維來加固泥漿

9、耐材 與磚體材料同系列，并加強(qiáng)。磚坯砌筑完成后，表面刷防氧化涂層，減小烘烤時(shí)制品的氧化四、選材理由1耐材使用時(shí)受到的作用即侵蝕機(jī)理(1)機(jī)械作用在鐵水的流入倒出時(shí)，魚雷罐內(nèi)襯磚受到鐵水直接的強(qiáng)烈沖擊磨損作 用。(2)化學(xué)侵蝕渣線部位耐火材料受到鐵水熔渣的化學(xué)侵蝕作用。渣對(duì)罐內(nèi)耐材有輕微侵蝕，且罐內(nèi)渣的酸堿度變化也加劇內(nèi)襯損毀。主要由于高溫侵蝕性渣 與工作襯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)及渣的滲入，使得耐材內(nèi)襯發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，性能惡 化引起損壞。(3)熱應(yīng)力損壞一般情況下，空罐溫度小于 1000 C,流入罐內(nèi)的高爐鐵水溫度為 1500c1530C,使耐材受到嚴(yán)重的熱沖擊及熱震作用，磚長(zhǎng)期處于高溫 的熱膨脹應(yīng)力狀態(tài)，

10、也是損毀的主要原因之一。4.2具體措施對(duì)于鐵水和渣線部位：主要是注重制品的抗侵蝕性，所以引入 SiC和C 來提高制品的耐侵蝕性，1) SiC是一種優(yōu)良的耐火材料，具有耐高溫 (2200C分解完畢)、耐侵蝕、高強(qiáng)度、耐磨熱膨脹系數(shù)小(01000c之內(nèi) 為4.7X106/K)和高導(dǎo)熱的特點(diǎn)。在制定方案時(shí)，采取部分顆粒，部分粉 料的方式，以充分發(fā)揮SiC的優(yōu)良性能，保持制品的好的熱穩(wěn)定性及抗氧化能力。部分做抗氧化劑時(shí)，起著保護(hù)石墨被氧化的作用，它很親氧，800 c時(shí)開始氧化；10001300c時(shí)氧化速度緩慢，生成SiO2玻璃保護(hù)膜，這就有效 堵塞了氣孔，防止?fàn)t渣的滲透和進(jìn)一步氧化；2)碳素材料主要以

11、鱗片狀石墨為主。提高磚的導(dǎo)熱性、熱震穩(wěn)定性、抗渣滲透能力、抗剝落性及抗 渣侵蝕能力。結(jié)合劑酚醛樹脂的應(yīng)用也十分重要，直接影響制品強(qiáng)度，而 且含碳量多少和抗氧化能力也直接影響到制品中低溫性能。在使用中，冷 面就是這種情況，防氧化劑還未發(fā)揮作用，主要依靠結(jié)合劑碳；其次，顆 粒級(jí)配，混合均勻性，成型壓力、熱處理?xiàng)l件都影響磚的質(zhì)量，提高制品 致密度和強(qiáng)度始終是工藝過程追求的目標(biāo)。只有高致密磚坯，才能有效的 防石墨氧化，提高抗渣能力。對(duì)于沖擊區(qū)部位：主要是注重制品的強(qiáng)度，耐沖刷性，所以其AI2O3含量要高些，另外加入剛玉或莫來石細(xì)粉來提高產(chǎn)品性能。其主要來源為磯 土和電熔剛玉。氧化鋁材料與各種處理劑的反

12、應(yīng)性差，耐鐵水蝕性良好， 抗沖刷能力強(qiáng)。膨脹系數(shù) (20900c時(shí)8.3X 106/K),磯土采用高純 Al 2。388%的特級(jí)磯土，也是制品中SiO2的來源。對(duì)于罐頂部位：主要是注重其熱震性，加入鋼纖維來加固其急冷急熱而引 起的爆裂等?？傊~類罐使用耐材現(xiàn)狀為：不進(jìn)行脫磷、脫硅、脫硫處理的魚雷罐， 一般以粘土磚及高鋁磚砌筑，逐步在渣線部位使用AI2O3-SQ-C不燒磚。在魚雷罐中進(jìn)行脫磷、脫硅、脫硫處理時(shí)，爐渣堿度變化大，工作條件苛 刻，粘土磚或高鋁磚已不能滿足使用要求。在脫硫的魚雷罐中，不燒樹脂 結(jié)合Al 2O3-SiC-C材質(zhì)的產(chǎn)品占主流；以CaO系溶劑為主進(jìn)行鐵水預(yù)處理和單獨(dú)脫磷的場(chǎng)

13、合，也可采用鎂碳石專砌筑內(nèi)襯我公司生產(chǎn)的樹脂結(jié)合 AI2O3SC-C石專，產(chǎn)品中的AI2O3成分能耐各 種處理劑渣的侵蝕，而C的導(dǎo)熱性好，可提高產(chǎn)品的熱震穩(wěn)定性，能有效 阻止鐵渣對(duì)制品的滲透，提高了產(chǎn)品的抗剝落性和抗侵蝕性。SiC則可以明顯地提高制品的抗氧化性能，起到防止石墨氧化的作用，同時(shí)通過加入 復(fù)合添加劑改善制品的高溫性能，抗鐵水沖刷能力和耐磨性大幅度提高。為此，根據(jù)魚雷罐的工作環(huán)境和其所需材料的耐壓強(qiáng)度高、抗渣性好（既能抗酸性渣又能抗堿性渣卜抗熱震性好、抗剝落性好、組織致密等要求， 我公司研制開發(fā)了渣線用剛玉基 AI2O3-SQ-C磚，采用電熔或燒結(jié)剛玉、 高純SiC和高純石墨為主要原

14、材料。罐壁、罐底工作層選用特級(jí)高鋁磯土、 高純SiC和高純石墨為主要原材料，并在產(chǎn)品中添加金屬防氧化劑提高使 用壽命，永久層用高鋁磚或粘土磚、保溫層用纖維毯等。此系列產(chǎn)品在眾 多用戶中推廣應(yīng)用，普遍得到好評(píng)。另外針對(duì)渣線及頂部區(qū)域被襯侵損嚴(yán) 重問題，公司生產(chǎn)有該區(qū)域用修補(bǔ)料來幫助解決。理化指標(biāo)如下：表一 各部位使用的 AI2O3-SC-C石專使用部位標(biāo)準(zhǔn)渣線及鐵水區(qū)沖擊區(qū)化學(xué)成分A12O3 %596468SiO2%5.98SiC%14146C%101110Fe2O3%物理性能顯氣孔率%2.752.982.99常溫耐壓MPa5268781000 cx 3h1500 cx 3h高溫抗折 MPa14

15、00c x 0.5h223419.3熱膨脹系數(shù)(/K)0.55表二永久層用澆注料理化指標(biāo).卡號(hào) 指LQJ-0.8LQJ-1.0LQJ-1.2LQJ-1.5體積密度g/cm30.81.01.21.5燒后線變化率(1000C X3h)0.60.50.50.5熱導(dǎo)率(350 C25C )W/m.k0.30.350.450.8使用溫度c1100120013001350耐壓強(qiáng)度Mpa2.53.54.04.0表三修補(bǔ)用噴補(bǔ)料項(xiàng)目典型值 TOC o 1-5 h z AI2O3%60SiC%15SiO2%5Fe2O3251450 c X2h80抗折強(qiáng)度MPa110cx 24h101450 c X2h15線變化

16、%1450 c X2h0+0.5五、施工方案1、罐底永久層的砌筑砌筑前先確認(rèn)罐外殼是否完好，排氣孔是否暢通，各種機(jī)構(gòu)是否靈活，確認(rèn)耳軸、罐體無損壞，罐底內(nèi)壁要干凈，無殘鐵殘?jiān)粰z查各種搗固機(jī)具、電器設(shè)備是否運(yùn)行正常；將澆注料加入攪拌機(jī)內(nèi)干混1-2分鐘，邊攪拌邊加水，配料重量比：澆注料100%、水10%攪拌均勻，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，加水量可適當(dāng)增減，濕混3-8分鐘即可放料。每次混完的料必須在 10-15分鐘內(nèi)用完； 加料時(shí)打開振動(dòng)棒，邊加料邊振動(dòng)直至加料完畢，澆注厚度尺寸100mm,再振動(dòng)2-3分鐘以表面泛漿無大量氣泡排出為止。搗固成型后約1小時(shí)左右料即初凝，初凝1小時(shí)后便可支設(shè)模具進(jìn)行罐壁永久層

17、澆注。2、罐壁永久層的澆注罐壁澆注時(shí)，應(yīng)連續(xù)均勻加料，邊加料邊振動(dòng)，整個(gè)包壁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，澆注一次完成，包壁永久層的厚度為 60mm。3、脫模和養(yǎng)護(hù)澆注成型后連同模具靜置16-24小時(shí)方可脫模，脫模后自然養(yǎng)護(hù) 16-24小時(shí)，養(yǎng)護(hù)溫度控制在15-30 Co烘烤時(shí)由低溫、中溫、高溫逐漸升溫，防止鼓包。烘烤好的標(biāo)準(zhǔn)為包襯發(fā)紅，不冒煙氣，烘烤時(shí)間n 14小時(shí) 4、罐底工作層的砌筑砌筑前將包內(nèi)雜物清除干凈，罐底要清理平整。攪拌火泥時(shí)間約10分鐘，外加水比例為1015%。在罐底用兩種尺寸的鋁碳化硅碳磚配砌，立砌一層，厚度 250mm,砌筑磚縫不得大于1.5mm。罐底周邊空隙用澆注料找平。5、罐壁工作層的砌

18、筑罐壁工作層用兩種磚型配砌，平砌厚度 150mm;砌筑中用木槌敲打，盡可能使磚縫嚴(yán)密。砌筑中必須保證灰縫火泥飽滿， 且不流淌。砌筑石?？p不大于 1mm。上下環(huán)要錯(cuò)開磚縫。工作層和罐殼之間的間隙必須用專用澆注料填充飽 滿、搗實(shí)。6、修補(bǔ)料施工方案采用新型修補(bǔ)澆注料修補(bǔ)受侵蝕內(nèi)襯工藝的主要特點(diǎn)，就是修補(bǔ)工藝簡(jiǎn)單，材料消耗及成本低，效果顯著。將罐內(nèi)待修補(bǔ)區(qū)域的附渣清理干凈， 在修補(bǔ)料自流的同時(shí)，用工具將其涂抹在其表面，養(yǎng)護(hù)烘烤后，投人使用。 6.1準(zhǔn)備工作渣線及頂部待修補(bǔ)區(qū)域，都不同程度的附著一層爐渣，如果將修補(bǔ)料 直接涂抹在上面，將不能與磚襯有效粘結(jié)，達(dá)到保護(hù)磚襯的作用。因此， 必須先將修補(bǔ)區(qū)域的

19、磚襯表面進(jìn)行處理后方可進(jìn)行施工。施工前準(zhǔn)備具體要求如下。(1)冷檢：將罐分幾個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域在圓周方向上測(cè)量對(duì)稱8個(gè)點(diǎn)，根據(jù)數(shù)據(jù)，估算殘磚厚度，確定修補(bǔ)區(qū)域；(2)對(duì)修補(bǔ)區(qū)域內(nèi)的爐渣進(jìn)行清理，并用壓縮風(fēng)將爐渣碎片和塵土吹掃干凈；(3)對(duì)比較平整的區(qū)域，沿磚縫適當(dāng)?shù)赜蔑L(fēng)鎬鑿毛；(4)注意：清理附渣時(shí)，小心風(fēng)鎬將鋁碳石專打裂、打斷。6. 2修補(bǔ)操作工藝(1)將攪拌好的修補(bǔ)料倒在修補(bǔ)區(qū)域的高處，利用料良好的流動(dòng)性與手工涂抹，使料與磚襯表面緊密結(jié)合、成型；(2)用工具手工將料在磚襯表面抹平，使料充分填實(shí)修補(bǔ)區(qū)域；(3)施工體厚度毛30 mm,確保施工后，料高過石專面10 mm左右；自 然養(yǎng)護(hù)24 h。

20、2005年，在某鋼廠260t魚雷罐的渣線頂部區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)，整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工操作方便、簡(jiǎn)單。投入運(yùn)行 56次后進(jìn)行冷檢，發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)料并未 形成明顯侵蝕，有效地抵抗罐內(nèi)渣鐵的氧化侵蝕，很好的保護(hù)了磚襯不受 損害。經(jīng)過試驗(yàn)，此修補(bǔ)料表現(xiàn)出如下特點(diǎn)：(1)與修補(bǔ)區(qū)域(舊磚)的結(jié)合良好，不剝落，粘附能力強(qiáng)；(2)抗渣鐵(尤其爐渣)性好，能有效地抵抗?fàn)t渣的氧化；(3)具有很高的強(qiáng)度，耐沖刷性能好；(4)襯體表面致密、光滑，爐渣在其表面的附著能力差 ；(5)涂抹施工后，料整體性很好，不出現(xiàn)裂紋、局部剝落、侵損等現(xiàn)象。6.3效益分析此次修補(bǔ)層使用不少于150次，也就是說，能保護(hù)修補(bǔ)區(qū)域(渣線及頂部)不受渣鐵侵蝕，從而提高魚雷罐使用壽命150次。通過對(duì)渣線區(qū)域修補(bǔ)，提高魚雷罐使用壽命，年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)百萬元以上，同時(shí)大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度7、烘烤全新罐常溫 200 C1-10h200C-1000C1020h1000C-1200C20-24h大修罐：常溫-200 C1-6h200C-10