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煉鋼廠KR脫硫工藝于投入后，由于KR脫硫工藝特點(diǎn)，致使鐵水罐內(nèi)襯工作層在使用過程中損傷加劇，降低了鐵水罐的使用壽命。為此，經(jīng)過對(duì)KR脫硫工藝的實(shí)際研究及鐵水罐內(nèi)襯工作層損傷機(jī)理的分析，從多方面入手。
1、鐵水罐內(nèi)襯耐火材料應(yīng)具備性能
(1)鐵水罐內(nèi)襯用耐火材料首先要具備一定的常溫強(qiáng)度，以滿足施工過程中的敲擊及運(yùn)輸;
(2)鐵水罐內(nèi)襯耐火材料，尤其是罐壁耐材及底部耐火材料要具備一定高溫抗折強(qiáng)度，以滿足脫硫過程中鐵水對(duì)內(nèi)襯耐火材料的沖刷和沖擊;
(3)鐵水罐內(nèi)襯用耐火材料要具有良好的抗熱震穩(wěn)定性，防止耐材在溫度變化過程中，受應(yīng)力的影響而出現(xiàn)裂紋、剝落現(xiàn)象;
(4)鐵水罐用耐火材料還要具備良好的抗渣侵蝕性能和滲透性能，從而防止鉆鐵和侵蝕鐵水罐永久層耐火材料，杜絕出現(xiàn)鐵水罐漏鐵事故發(fā)生;
(5)鐵水罐用耐火材料要具有優(yōu)良的抗化學(xué)侵蝕性能，防止因化學(xué)侵蝕而加劇耐材在使用過程中的損耗。
2、工作層耐火磚材質(zhì)改進(jìn)
由于140t鐵水罐的原工作層耐火磚實(shí)施KR脫硫后，鐵水罐的使用壽命大大降低，原鐵水罐工作層材質(zhì)為普通的高鋁黏土磚，不能滿足KR脫硫的需要。鑒于這種情況，KR脫硫鐵水罐在工作層耐火磚的選擇上應(yīng)使用強(qiáng)度高、耐沖刷、抗侵蝕、熱震穩(wěn)定性好、不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落和熱剝落的耐火材料。鑒于上述分析，對(duì)鐵水罐工作層耐火磚材質(zhì)進(jìn)行了攻關(guān)改進(jìn)。
(1)耐火磚材質(zhì)選用。
KR脫硫鐵水罐的工作層耐火磚采用Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火磚，Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火磚具有耐高溫、強(qiáng)度高、硬度大、耐侵蝕韌性好的優(yōu)良特性，同時(shí)具有較高的抗熱震穩(wěn)定性、優(yōu)良的耐磨性能及耐化學(xué)腐蝕性。在Al2O3-SiC-C質(zhì)耐火磚中，SiC可以起到防氧化劑的作用，SiC在高溫狀態(tài)下，磚表面的SiC氧化形成SiO，呈玻璃狀態(tài)，在磚的表面形成黏稠性的玻璃，能夠有效地堵塞氣孔、防止進(jìn)一步氧化，另處，SiO與AI2O3在高溫狀態(tài)下反應(yīng)生成莫來石，SiO與莫來石沉積在空隙中使磚的結(jié)構(gòu)更加致密，提高了耐火磚的高溫機(jī)械強(qiáng)度及抗氧化能力，其使用性質(zhì)較普通的高鋁黏土磚優(yōu)異，能夠滿足KR法脫硫的需要。
(2)耐火泥材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)。
在KR脫硫過程中，由于攪拌器的旋轉(zhuǎn)作用，鐵水罐內(nèi)襯工作層磚縫泥漿受鐵水的沖刷逐漸脫落，又因廠家砌罐原耐火泥粘結(jié)性較差，不能保證磚與磚之間結(jié)合的整體性與嚴(yán)密性，從而造成在脫硫過程中首先從耐火泥處產(chǎn)生蝕損。鑒于這種情況，對(duì)耐火泥材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)，并使之達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：
①具有良好的流動(dòng)性和可塑性，便于施工，硬化后應(yīng)具有必要的粘結(jié)性，以保證磚與磚之間結(jié)為整體，使之具有抵抗外力和耐熔渣侵蝕的作用;
②具有與耐火磚材料相同或相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)成分，以免不同材質(zhì)間發(fā)生危害性化學(xué)反應(yīng)，避免從耐火泥處首先脫落;
③應(yīng)具有與耐火磚相近的熱膨脹性，以免互相脫離;
④體積要穩(wěn)定，以保證耐火泥與耐火磚之間的整體性和嚴(yán)密性。
(3)提高工作層耐火磚的成型質(zhì)量。
耐火磚的表面質(zhì)量直接關(guān)系到鐵水罐的整體砌筑質(zhì)量，耐火磚的形狀規(guī)整性及尺寸準(zhǔn)確性主要受耐火原料、加工裝備和工藝制度等控制。通常耐火磚的尺寸公差，是否有扭曲變形、缺邊掉角等都作為其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的重要項(xiàng)目。因此，要求廠家砌罐所用耐火磚的整體性要滿足使用要求，各磚棱角完整，無渣蝕、裂紋、溶洞等表面缺陷。
(4)永久層采用整體澆筑技術(shù)。
KR脫硫鐵水罐原永久層采用黏土磚砌筑的方式，這種砌筑方式的整體性較差，磚縫泥漿在應(yīng)力的作用下易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，一旦工作層因KR脫硫出現(xiàn)滲鐵，則極易造成漏罐事故發(fā)生。
因澆注料具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和良好的整體性和材質(zhì)均勻性，同時(shí)具有良好的抗熱震性，并可以改善襯體的抗熱沖擊能力，其良好的體積穩(wěn)定性也減輕了永久層在工作時(shí)因體積變化引起的收縮與膨脹，使襯體與鐵水罐金屬殼體的結(jié)合狀況進(jìn)一步改善。
根據(jù)上述分析，同時(shí)通過KR脫硫?qū)?40t鐵水罐損傷情況的分析，結(jié)合脫硫鐵水罐的實(shí)際工作條件，對(duì)KR脫硫鐵水罐永久層采用整體澆注的方式。通過這種方式，可使140噸鐵水罐的整體性、材質(zhì)均勻性均得到很大改善。
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