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出铁沟用浇注料技术A方案宁波建龙高炉出铁沟用浇注料技术方案一、材质选择与依据高炉出铁沟是引导高温铁水和熔渣并使之充分分离的通道，其所使用耐材的寿命，直接影响高炉的正常生产。
由于受到周期性高温铁水和熔渣的作用，铁沟寿命主要受到以下破坏因素的影响：1、流动铁水和熔渣的剧烈冲刷(尤其是出铁口前5米段)。
2、高温铁水和熔渣的化学侵蚀和渗透。
3、间歇出铁引起的温度变化，以及初次出铁的温度剧升易引起材料的爆裂。
为此高炉出铁沟用耐火材料须具备以下特性：1、足够的强度以抵抗铁水和熔渣的冲刷。
2、炉前作业周期短，对筑沟或修补的时间应尽可能地压缩到最小限度，因此浇注料添加水量要少，流动性要好，并能快速烘烤。
3、沟衬温度变化大，出铁时，铁水温度在1500℃左右，停止出铁后，沟衬温度急剧下降。
目前国内绝大多数高炉出铁后都要喷水冷却炮泥和冷却部分沟衬，以便清除熔渣。
这样使浇注料频繁处于急冷急热状态。
因此浇注料必须具备良好的抗热震性和抗氧化性。
4、用浇注料筑成的出铁沟是一个整体。
无论在烘烤或使用中都不能出现超过一定限度的裂纹，否则会出现钻铁或漏铁的恶性事故。
因此浇注料要有较高的填充密度和体积稳定性。
5、浇注料对铁水和熔渣的附着率要小，这样才能尽量免除炉前清除渣铁之劳。
浇注料还应具备较强的抗铁水和熔渣的冲刷与侵蚀能力。
6、在使用中间修补时，旧材料与新材料的粘接性要好。
这样才能有效延长沟衬的使用寿命，降低耐火材料的消耗。
7、为避免对炉前环境的污染，浇注料中不应该含焦油等有害物质。
根据以上的要求我公司选用系列Al2O3—SiC—C质浇注料。
二、设计方案：为满足上述要求，提高铁沟的使用寿命，降低炉前工人的劳动强度，节约耐火材料的成本，提高炼铁厂的整体经济效益。
我公司组织技术人员，针对宁波建龙高炉出铁沟的使用条件，对出铁沟用耐材进行了优化设计，在铁沟料材质方面均采用Al2O3—SiC—C材质浇注料，针对不同使用部位采用不同的材质。
因为Al2O3是一种对Na2CO3、K2CO3和铁水有较强抗侵蚀的氧化物，但单纯的Al2O3的热膨胀系数大，耐剥落性差，基质部分易被熔渣渗透蚀损和冲刷，C（如焦碳、石墨、沥青等）与铁水及熔渣浸润性差，可有效改善抗渗透性能，SiC具有较高的热导率，低的热膨胀系数，很好的耐磨性以及表面氧化形成釉面层，进一步改善了抗剥落性和抗侵蚀性。
我国高炉铁沟用耐火材料的发展现状我国高炉铁沟用耐火材料的发展现状◎高长贺目前，高炉向大型化、高效化、自动化方向发展，高炉炉体的长寿问题基本得到解决，在确保炉体耐火材料修砌质量的前提下，一代炉龄可达15～20 年。
高炉大型化后，铁水及渣的冲刷力、磨损增加，主铁沟的工作条件日益苛刻，寿命降低，因此对铁沟料的研究逐渐深入，其材质和结合方式也在不断的改进，如主材质从高铝矾土骨料、棕刚玉、亚百刚玉发展到致密刚玉，结合方式包括水泥结合、溶胶凝胶结合、Sialon 结合的Al 2O 3-SiC-C (ASC )浇注料。
本文综合不同的研究结果，介绍了高炉出铁沟用耐火材料的概况、研究现状及发展趋势。
出铁沟用耐火材料的概况目前，世界各国在选用沟衬耐火材料、沟的结构方式、施工方法都各有不同，但现在最普遍的高炉出铁沟的工作层主要采用氧化铝、碳化硅、碳素组成的材料。
根据高炉的规格和出铁口数量，其主沟料又各有不同。
数百立方米容积的小型高炉，单铁口出铁，一般采用非贮铁式主沟，每次出铁量少，散热快，清除残余渣铁较困难，多采用免烘烤捣打料，其优点为施工简单，使用前不需要烘烤，满足快速出铁的需要。
但是其使用寿命较短，通铁量比较低，目前国内先进水平的捣打料一次性通铁量在3万~3.5万吨，另外材料使用性能受操作人员施工状态的影响比较大，炉前施工强度高。
这类材料一般用树脂结合，在成型使用过程中产生有害气体较多，恶化了作业环境。
中型、大型高炉一般有2～4 个铁口，采用贮铁式或半贮铁式主沟，工作衬材质多选择ASC 浇注料。
多个铁口、多个铁沟，可以保证高炉连续出铁，保证足够的时间对备用铁沟施工、维修、烘烤。
铁沟浇注料的主要优点为：致密性好、通铁量高；可以不拆除残衬，可多次利用，减少耐材的消耗。
缺点为：需要长时间的烘烤和比较严谨的烘烤曲线。
目前，国内先进水平的浇注料，一次性通铁量在12万吨以上。
铁沟预制件适用于所有型号的高炉。
其一般情况下，通过模具按铁沟的形状将浇注料预制成型，经烘烤，在现场拼装后可直接投入使用。
高炉出铁沟浇注料1、范围：本标准适用于高炉主沟、铁沟、渣沟和摆动流槽等部位的工作层耐火浇注料。
2、分类：高炉出铁沟浇注料按使用部位分为ASC-1、ASC-2、ASC-3、ASC-4、ASC-5、ASC-6六个牌号。
牌号中字母A、S、C分别代表Al2O3、SiC、C。
3、技术要求：高炉出铁沟浇注料的理化指标应符合表1规定。
表1：高炉出铁沟浇注料的理化指标。
4、实验方法。
4.1 试样制备按YB/T 5202.1的规定进行。
4.2 氧化铝的测定按GB/T 6900.4的规定进行。
4.3氧化硅的测定按GB/T 6555.2的规定进行。
4.4 碳含量的测定按GB/T 16555.2的规定进行。
4.5 体积密度的测定按YB/T 5200的规定就行。
4.6 加热永久线变化的测定按YB/T 5203的规定进行。
4.7 常温耐压强度的测定按YB/T 5201的规定进行。
4.8 试样焙烧应在埋碳条件下就行。
5、质量评定程序。
5.1 组批：高炉出铁沟浇注料应按牌号组批，每批不大于60t。
5.2 抽样及合格判定规则。
5.2.1 高炉出铁沟浇注料的取样按GB/T 17617规定进行。
5.2.2 检验结果均应符合表1规定。
5.2.3 检验结果如有不合格项时，应重新去双倍数量的试样对不合格项进行复验。
5.2.4 体积密度、加热永久线变化、常温耐压强度复验结果的平均值应符合表1的规定，且单值允许偏差符合表2规定。
复验结果仍有不合格项时，则整批判为不合格批。
表2：复验时单值允许偏差。
6、包装、标志、运输、贮存及质量证明书。
6.1 产品发出时应附有质量证明书，载明供方名称、生产日期、标注编号、产品名称、牌号、批号、理化指标及保存期等内容。
高炉出铁口和出铁沟常用的耐火材料和要求
出铁口是高炉排出铁水的咽喉，由于高炉的大型化和强化冶炼技术的采用，出铁次数增加，因而其工作条件也变得更加苛刻。
炮泥就是用来封堵出铁口的耐火泥料，因采用泥炮打入而得名。
目前的炮泥大多为树脂或沥青结合的AL2O3-SiC-C质材料。
对炮泥有一些特殊的要求：(1)可塑性相粘结性要好：(2)高温体积收缩要小；(3)气孔率适中，以便于排出水分；(4)烧结性能要好，强度要高(5)出铁时容易打开。
出铁沟是引出铁水或熔渣的通道，常用的内衬材料有捣打料、浇注料和振动料，材质主要是A12O3-SIC-C质。
出铁沟内衬应具备以下性能：(1)耐铁水和熔渣的侵蚀和冲刷；(2)热震稳定性要好，重烧体积变化小；(3)很强的抗氧化能力(4）不粘渣铁，不产生有害气体，而且容易施工。
铁沟浇注料简介铁水沟产品介绍高炉出铁沟是高温铁水和熔渣流经的通道。
随着高炉向大型化发展，通铁量增加，通铁时间延长，出铁间隔时间短，对高炉出铁沟用料提出了更加苛刻的要求。
目前，同类产品在市场上使用主要有以下几个问题：一、损毁原因分析1）主沟在周期性高速、高温铁水和大量具有侵蚀性熔渣共同作用下，蚀损部位主要是贮铁期和出铁期的渣线部位，出现两条凹型沟槽，使得渣线部位损毁严重，而其他部位损毁较轻，造成整个铁沟损毁不均衡。
下部铁线区蚀损主要由铁水的机械冲刷造成，而渣线区则主要由氧化脱碳、化学侵蚀所造成。
2）周期使用产生的结构剥落。
在使用过程中，沟衬单面受热，材料中存在温度梯度，在不同温度下材料强度产生变化，组织结构不均一，在热冲击作用下导致结构剥落。
二、解决办法及我公司产品简介1.对主沟料来说，结构剥落原因及对策如下：烧结层、过度层、原质层三者之间的体积变化不一致，由于高温烧结及铁渣的渗入，烧结层一般表现为体积收缩，过度层表现为体积膨胀，原质层由于温度稍低，体积变化较小，由于层与层之间体积变化不一样，导致浇注料工作面结构剥落。
针对这一问题，合理控制材料基质组成，使基质高铝化，产生体积膨胀，抵消烧结收缩，从而尽可能的使三者间的体积变化趋于一致，减少结构剥落。
合理控制材料的烧结强度。
从抗冲刷能力角度看，要求材料强度越高越好，但从抗结构剥落角度来看，要求材料强度越低越好，这是一对矛盾，解决此矛盾的一般原则，要求在不产生结构剥落的前提下，尽可能的提高材料强度，以保证抗冲刷要求。
合理控制材料的热膨胀系数：就骨料而言，刚玉的耐冲刷性能较好，但热膨胀系数较大，可能并不是主沟料唯一的理想原料，一般可选用热膨胀系数较低的莫来石或富铝尖晶石可能会有更理想的效果。
为适应高炉的生产能力，我们公司开发出了以刚玉、碳化硅、沥青为主要原料的低水泥Al2O3——SiC—C为主要体系的快烘烤铁沟浇注料。
我公司产品有如下优点：1）能快速烘烤而不产生裂纹或很少产生裂纹为了使浇注料凝固快，满足施工现场的要求，我们向材料中加入了快干剂，防爆剂、调整合适的粒度配比，尽量减少加水量来达到快干的目的。
