泥料出锅温度对无水炮泥马夏值的影响

关于450-600立高炉用无水炮泥浅析随着国内炼铁行业的发展，冶炼技术的进步，高炉的生铁产量日益提高。

随着高炉日产量的提高，出铁次数与单炉产量逐渐增加，这样对炮泥的要求也随之更高，相应的也给无水炮泥的制造带来了新的课题。

由于450-600立的高炉利用系数高，综合成本低，项目投资少，近几年来，这一规格的高炉新建特别多，给无水炮泥这一产品带来了巨大的市场。

判定无水炮泥的好坏，主要看一下几个指标：1、炮泥可塑性指数；2、结焦时间的长短；3、炮泥的强度高低；4、耐冲刷性能；5、高温体积变化。

以上指标的制定，是由炮泥这一产品特殊的使用部决定的。

首先，炮泥可塑性指数的高低直接关系到炮泥能否被泥炮顺利的推入铁口。

450-600立高炉通常铁口深度在1.7-1.9米之间，每次打泥量在110-130公斤左右，配备100吨液压泥炮。

在高炉全风全压正常生产情况下，炮泥的可塑性指数不好，泥炮将无法把足够量的炮泥推入铁口，铁口孔道没有足够的炮泥来充填，造成铁口浅，以至于出不净铁、铁口喷溅、假喷等一系列问题，给高炉稳产高产带来极其不利的因素，而且给炉前操作难度增加，工人劳动强度加大。

同时更重要的是炮泥可塑性指数决定着铁口深度这一重要的操作指标。

塑性愈好，则炮泥愈好长铁口，铁口深度愈好维护。

第二，炮泥结焦时间的长短。

这一指标直接关系到高炉的生产节奏问题。

随着高炉产量的提高，炉次日益增加，18次铁已经司空见惯，营口中板高炉最多日出铁21次，出铁间隔时间短，也就在20-25分钟之间。

这就要求炮泥结焦时间越短越好。

炮泥结焦时间长，首先会造成潮铁口出铁，铁口打开后开始喷溅，3-7分钟后停止，正常出铁。

这样不仅给环境造成巨大污染，而且大大增加工人的劳动强度，恶化操作环境。

同时容易造成生产事故，危及操作工人的人身安全。

同时，由于炮泥没有完全烧结，强度低，造成出铁过程中铁口扩径、假喷，渣铁出不净，影响高炉顺行。

第三，强度高低是炮泥重要的指标之一。

钒钛功能型炮泥的研究与应⽤常正钦华西科技⾼级⼯程师炮泥专家摘要：针对炮泥对铁⼝的保护和修复功能，本论⽂研究了结合剂加⼊量、焦炭、钒钛粉、氮化硅铁对炮泥马夏值以及体积密度、显⽓孔率、常温抗折强度、常温耐压强度、线变化率的影响，并对1350℃×3h处理后的试样断⾯进⾏SEM分析。

结果表明：随着结合剂加⼊量的增加，试样马夏值逐渐降低；焦炭的加⼊引起炮泥⽓孔率增⼤和强度降低，有利于提⾼炮泥的透⽓性和易开⼝性能；钒钛粉在炮泥中能够形成⾼熔点⾼强度的碳化钛、碳化钒复合相，对铁⼝周围耐材损坏部位实现有效修补；氮化硅铁具有增加炮泥⽓孔率和促进基质增强的双重作⽤。

试样断⾯SEM分析表明：试样经1350℃×3h处理后结合剂已经完全碳化，并与新⽣成物相相互交错分布。

经多座⾼炉使⽤表明，钒钛功能型炮泥对⾼炉出铁⼝周围起到了良好的修复和保护效果，增加打泥量，加⼤泥包，对炉缸也有明显的修复作⽤，表现在炉缸温度会停⽌升⾼并降低。

关键词：炮泥，功能型，钒钛，修复钒钛炮泥炮泥是⼀种⽤来封堵⾼炉出铁⼝的耐⽕可塑料，不但具有堵塞出铁⼝的作⽤，⽽且具有保护炉壁炉缸的功能，是⾼炉炼铁过程中必不可少的辅助材料，炮泥应具有良好的开⼝性、⾼温体积稳定性、良好的填充性和附着性。

⾼炉出铁⼝长期受到严重侵蚀，炉膛端会出现喇叭⼝或⽜⾓槽，这将导致铁⼝浅，铁流不稳定，见风早，出不净渣铁，甚⾄跑⼤流，严重影响正常出铁，并最终影响到出铁产量，同时⾼炉安全性也会受到威胁。

特别是使⽤寿命中后期的⾼炉，必须对⾼炉出铁⼝进⾏修复和维护。

常⽤的⽆⽔炮泥研究多集中在抗侵蚀性、可塑性、烧结性、体积稳定性等⽅⾯[1,2,3]，⽽对炮泥在使⽤过程中对出铁⼝修复和维护⽅⾯的研究较少，如何使炮泥在使⽤条件下沉积在⾼炉侧壁及炉缸区域和出铁⼝上，对扩孔的出铁⼝部位实现修复，对于保证⾼炉正常出铁，提⾼⾼炉寿命有直接意义。

1、试验试验⽤主要原料包括⾼铝矾⼟（粒度包括3~5mm、1~3mm、0~1mm）、碳化硅（粒度包括0~1mm、200⽬）、焦炭（粒度包括0~1mm）、粘⼟（不⼤于320⽬）、蓝晶⽯（30~80⽬）、沥青（不⼤于180⽬）、氮化硅铁（不⼤于200⽬）、氮化硅铝（不⼤于320⽬）、钒钛粉（不⼤于325⽬）、树脂等，部分原料的主要化学成分如表1所⽰。

高炉炉前工高级理论知识单选题1、气化冷却主要是利用接近（沸点）的软水吸收冷却设备的热量。

2.、炉底、炉缸一般都采用（光面冷却壁）冷却。

3、每炼一吨生铁大约可以生产煤气（1500）m3。

4、焦炭在风口前与热风中的氧发生燃烧反应，产生高温和（还原）气体。

5、高炉内温度大于1100℃的区域是（直接还原）区。

6、碳含量到达（4.3）%的共晶生铁熔点最低。

7、初渣中含量较多的（氧化亚铁）。

8、某2000M3高炉日生产生铁4000吨，消耗干焦碳2000吨，冶炼强度为（1.0）t/ m3.d。

9、一般生铁含硅量每降低1%，焦比降低（4）kg/t10、直接还原法一般都不使用（焦炭）。

11、液态炉渣接触耐火材料后，使耐火材料发生（分解）、熔融。

12、中修、封炉送风数小时后，仍未打开铁口，出现风口涌渣现象，可以采用（爆破法）打开铁口出铁。

13、炮泥中的碳素为（中）性耐火材料。

14、渣口各套之间一（圆锥面）连接。

15、渣口大套、二套为（铸铁）材质。

16、渣口孔道的锥度为（10~20）%。

17、直吹管内壁的捣料材质结合剂为（高铝水泥）。

18、某高炉炉缸半径3米，渣口中心线到铁口中心线高度为15米，γ铁=7.0吨/米3，求该高炉炉缸安全容铁量（119）。

R容=0.6019、（高压操作）有利于低硅冶炼。

20、铁水中（Ti）含量提高后，铁水粘度明显升高。

21、某高炉的有效容积为179㎥，其炉缸安全容铁量为42t，若每昼夜生铁量按660t计算，且每次铁量波动系数取1.2，求此高炉每昼夜要安排（19）次铁？（取整数位）22、高铝砖：凡是Al2O3含量大于（48）%的硅酸铝制耐火材料制品。

23、高炉所用的焦炭一般在（800）℃发生碳的气化反应。

24、风口用铜材料要求含铜大于（98）%。

25、高炉开炉时，为了降低渣中Al₂O₃含量，炉缸中装入干渣，是否合理（不合理）。

26、在炉料中以化合物形式存在的水叫（结晶水）。

27、某高炉出铁口孔径为50mm，铁口深度1.5m，已知炮泥堆比重为2000kg/ m3，堵口时附在炉墙上泥包消耗的泥量为30kg。

炮泥的技术进步—中国钢铁新闻⽹ 徐平坤 随着⾼炉朝⼤型化、冶炼不断强化、⾼风压及低炉次⽅向发展，对炮泥的质量要求越来越⾼，⽽从环保的⾓度，要求炮泥在堵铁⼝时不冒烟，铁⼝周边⽓体中不含苯。

炮泥是由⾻料、粉料、结合剂和液体组成的Al2O3—SiO2—SiC—C质材料，对炮泥性能的基本要求是：良好的可塑性，挤出的泥料为致密泥柱，不发⽣断裂或松散；良好的润滑性，平稳挤⼊出铁孔内，不发⽣梗阻；在出铁孔处达到⼀定程度烧结，形成泥包，保护出铁⼝内侧衬体。

对施⼯性能要求，通常⽤“马夏值”来衡量，⼀般要求马夏值0.45 MPa ~1.40MPa。

按结合剂不同，分为有⽔炮泥和⽆⽔炮泥。

有⽔炮泥： 早期开发的⼀种炮泥，由于⽣产⼯艺简单、价格低廉，现在⼀些中⼩⾼炉仍在使⽤。

⼤中型⾼炉只有在开炉或处理炉缸冻结等事故、出铁不正常等情况下，在短期内使⽤有⽔炮泥。

使⽤前⼀般⽤挤泥机挤成圆柱状泥块，使⽤时泥块放⼊泥炮中再挤压⼊出铁⼝内。

按使⽤条件，炮泥⽤各种原料的配⽐波动较⼤，⼀般波动范围为：铝矾⼟熟料和粘⼟熟料占⽐为50%~60%，焦炭和碳化硅占⽐为15%~25%，软质粘⼟占⽐10%~15%，⾼温沥青占⽐5%~10%，添加剂占⽐3%~5%。

其粒度组成⼤致为：3 mm~0.21mm占⽐35%~45%，＜0.21mm占⽐ 55%~65%。

添加剂有膨胀剂（⼀般⽤蓝晶⽯或⽯英砂）、润滑剂（⼀般⽤⽯墨或蜡⽯粉）及助烧剂（⼀般⽤长⽯类矿物）。

对有⽔炮泥的理化性能要求：化学成分w(Al2O3)=25%~35%，w(SiO2)=35%~50%，w(C+SiC)=15%~25%。

物理性能指标：体积密度（1300℃，3h）1.6~1.85g/cm3，显⽓孔率（1300℃，3h）30%~35%，耐压强度（1300℃，3h）3.5 MPa ~5.6MPa，烧后线变化率（1300℃，3h）+0.2%~2.0%，马夏值0.45 MPa ~1.4MPa。

唐山冠亚工控设备有限公司GDP-500型炮泥检测仪用户表（注：以下用户真实存在，绝无虚构）河南巩义昌隆耐材有限公司河南巩义市新型冶金材料有限公司山东莱芜泰山耐火材料厂辽宁鞍山科技大学山东青岛国圣耐火材料有限公司唐山遵化建龙钢铁集团河南洛阳燕京化玻有限公司中钢集团洛阳耐火材料研究院河南郑州大宇耐火材料有限公司湖南娄底三圭耐火材料有限公司杭州盛德冶金炉料有限公司河南巩义宏远耐火材料有限公司河南南阳西峡县新锦耐化有限公司河南郑州建兴高科炉材有限公司湖南娄底涟钢集团炼铁厂河南巩义大鹏耐火材料厂中冶集团武汉冶建技术研究有限公司江苏常州中天热电有限公司安徽马鞍山盛平耐火材料厂北京首钢第一耐火材料厂河南巩义富康耐材有限公司辽宁营口市盖州海缘炉料有限公司甘肃嘉峪关酒钢集团河南巩义恒信耐火材料有限公司首钢秦皇岛高温陶瓷有限公司山东青岛金鼎实业有限公司河北邯钢集团钢茂工程技术有限公司江阴华东机电商贸有限公司河南洛阳谱瑞慷达耐热测试设备有限公司湖北武汉武钢研究院河北唐山迁安长城耐火材料有限公司河南巩义华西耐火材料有限公司河南濮阳濮耐高温材料有限公司河南济源御马耐火材料有限公司浙江省长兴县颂德冶金炉料有限公司河北省邯郸市峰峰矿区武彭炉衬新材料有限公司浙江湖州达多集团耐火材料有限公司河北唐山国义特种钢铁有限公司炼铁厂山西侯马翼城华邦耐火材料有限公司四川重庆重钢集团耐火材料有限公司河北省石家庄炳欣炉料有限公司四川建冶耐火材料有限公司浙江宁波市北仑宁波炼铁厂辽宁省抚顺北方耐火材料厂炮泥的作用和性能小型高炉一般设有一个出铁口和2~3个出渣口，大中型高炉则有2~4个出铁口和1~3个出渣口。

堵出铁口用的泥料是采用泥炮挤入的，因此也叫炮泥。

高炉出铁口用炮泥要具备以下性能：1）可塑性和粘结性要好，容易挤进并填满空隙和裂纹。

2）气孔率适宜，便于干燥时排出水分。

3）高温体积收缩小，以免产生裂纹。

4）烧结性能好，强度高，耐冲刷和耐侵蚀。

5）容易打开，保证铁水和熔渣能匀速流出。

高炉炮泥的生产制造、现场维护及问题处理的方法（三）（炮泥现场使用维护与问题处理的方法）无水炮泥的使用效果不仅与炮泥本身的质量有关，也和冶炼的矿石改变、高炉参数的变化、炉前操作工及设备情况等有很大的关系。

炼铁主要由铁矿石、燃料、熔剂三种原料进行冶炼发生还原反应。

其中铁矿石经过加工后可分为烧结矿、球团矿、块矿。

在一般情况下，烧结矿为碱性，球团矿和块矿为弱酸性，所以加入的熔剂量是不同的，冶炼出的铁水碱性程度也不同，对无水炮泥的使用效果也有差异。

无水炮泥在现场使用过程中，经常用的专业术语有：１、铁口深度：指铁口外部至炉内炮泥形成的泥炮间距离。

２、潮铁口：潮铁口是指炮泥没有完全烧结，含碳结合剂没有碳化，挥发份在出铁时遇铁水高温时爆出，使铁水渣飞溅，甚至象火箭一样从铁口喷出；铁水喷溅３、渗铁：炮泥在开铁口时，未达到深度时有少量铁水流出，堵住钻杆是渗铁。

４、跑大流：高炉内的铁水短时间流出量过大，造成铁沟不能及时排出，满出铁沟，流到高炉平台上。

５、来风：当铁水流出时，炉内液面降到铁口位置，造成炉内气体从铁口排除冒黄烟，就是我们说的“来风”。

６、烧结性：炮泥在低温、中温、高温三个温度阶段都能达到不同程度的烧结，及时堵上铁口，同时在炉缸内形成足够大的泥包，起到保护缸内衬砖的作用。

７、粘合性、可塑性：新炮泥要和孔内的旧炮泥有良好的粘合性及可塑性，当炮泥在外力作用下，产生变形但不开裂；当外力去掉以后仍能保持其形状不变，使新旧炮泥形成整体，防止因裂缝存在引起渗铁、断漏，影响高炉出铁及发生炉前安全事故，从而起到维护铁口的作用。

铁口及铁沟无水炮泥在现场使用过程中，会出现一些问题，我们可以从冶炼原料、高炉参数、炉前操作方面来找原因和解决的方法，为下次供货提供依据。

１、泥炮难打泥原因：1）渣铁未出尽，铁口不喷吹或铁口假来风堵铁口，使铁口内阻力增大。

2）铁口眼偏离中心过多，与泥炮嘴不在同一条中心线上，使炮泥吐出不畅快。

3）铁口打开时没有完全贯通，铁口中心漏，前部泥包存在，打泥时阻力大。

河南华西耐火材料有限公司高炉炮泥的生产制造、现场维护及问题处理的方法（二）（炮泥生产篇）随着高炉炼铁生产向大型化、长寿化、高压、高强度冶炼发展，炮泥从单纯的消耗性耐火村料向功能性耐火材料转变，高炉大型化对无水炮泥强度提出了更高要求。

无水炮泥的耐冲刷性和抗高温性对高炉炼铁具有重要意义，因此，提高无水炮泥的质量非常关键。

炮泥使用现场无水炮泥的产品质量与原材料和生产工艺有密切关系。

一、原材料的质量。

只有把好原材料关，才是保证产品质量的开始。

那么，对原材料具体有什么要求？１、沥青软化点110度左右，无焦油条件下结焦值55左右，粒度100目。

沥青２、刚玉、高铝钒土临界粒度控制在3mm以下，吸水率小于5%，水分小于1%。

３、焦炭固定碳含量大于85%，粒度小于1mm占全部的90%以上，水分小于1%。

４、碳化硅粒度要求小于0.088mm的占全部料的85%以上，大高炉碳化硅的含量大于90%中小高炉碳化硅的含量在70%以上，水分小于1%。

碳化硅５、粘土粒度要求小于0.088mm的占全部料的95%以上，要求粒度小于0.088mm的比例不少于95%，水分小于1.5%，特别注意，如果粘土水分大于1.5%，可采用晾晒，不可过度烘烤，否则会影响其塑性。

粘土粉６、云母二氧化硅含量大于70%，要求粒度小于0.074mm的占全部料的比例不少于95%以上，水分小于1%。

河南华西耐火材料有限公司７、氮化硅铁粒度要求≤200目。

二、生产工艺也是提升质量的一个必要途径。

细节决定成败。

（一）生产工艺流程1，原材料检验各种原材料要干燥及进行烘干处理，结合剂必须进行脱水处理；检验所有原材料，不合格的进行其他处理，合格原材料按配方比例进行称重，作为生产备料。

原材料抽样检验2、预混将合格的原材料倒入强力搅拌机中，进行混搅5分钟。

河行星式搅拌机3、加入结合剂在强力搅拌的预混料中，一边搅拌一边逐步加入结合剂，结合剂温度控制在50-60℃,加入量约为整盘结合剂用量的９０%。

无水炮泥的主要原料、生产流程及检验一无水炮泥中各原料组成及对炮泥性能的影响分述如下1、焦粉焦炭的种类不同将产生不同化学反应及其他不同特征。

焦炭的特性是气孔率高、导热及导电性能好，抗渣及热震稳定性好，使铁口保持还原气氛，对SiC、碳化网络及碳素材料起保护作用，是炮泥的主要原料之一。

焦粉的主要作用有三个：一是作为骨料，增强炮泥的显气孔率，改善炮泥的透气性，便于挥发分的释放；二是提供碳素与结合剂挥发的残炭结合，形成碳结合相，保证炮泥的最终强度；三是产生还原气氛，抑制其他原料氧化。

2、碳化硅SiC具有高熔点（2200℃）、耐侵蚀、高热导率、高耐磨性（硬度值达到2500kg/mm2)、高温强度高、热膨胀系数小、热震稳定性好等优点，在泥料中配入一定数量的碳化硅其作用是为了填充主骨料颗粒之间的空隙，以形成耐火基质，使泥料具有更好的抗渣性、高温结构强度和热震稳定性，可改善其抗熔渣侵蚀和抗冲刷能力。

但碳化硅在高温氧化气氛中易被氧化，因此在配入泥料中使用时应给予考虑。

3、棕刚玉炮泥所用的棕刚玉属中性耐火材料，体密大、熔点高、硬度大、化学性质稳定、耐渣铁侵蚀性好，在高温时转化为α-Al2O3,根据其性能上的特点，在无水炮泥中配入一定比例的棕刚玉，是为了提高炮泥的抗渣铁冲刷性和抗炉渣的化学侵蚀作用以及炮泥的高温结构强度等。

棕刚玉在炮泥中常作为骨料和粉料使用。

4、高铝（铝矾土）骨料高铝骨料属于致密质耐火颗粒原料，耐火度达到1770℃，起骨架作用。

粒径在3mm左右，其化学成分要求Al2O3≥80%、Fe3O4≤2%、MgO+CaO≤0.5%，吸水率≤5%。

5、绢云母绢云母在无水炮泥中的作用：（1）提高炮泥的中、低温强度；（2）绢云母在高温下可做结合剂（3）绢云母在炮泥原料中系超微粉原料，能使炮泥润滑，有利于打泥6、沥青沥青作为含碳粘结剂配入泥料中，主要是帮助结合剂发挥强化效应，可以进一步起到改进泥料某些性能的作用。

如在高温条件下沥青成分碳化析出石墨碳，使泥料具有较好的高温结构强度,炮泥选用的沥青一般为高温沥青或改质沥青，其软化点要求大于100℃。