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KR鐵水脫硫攪拌器耐火材料的工作環境及應用性能

發布日期: 2020-02-12 09:01:03    閱讀量(351)    作者:張紅

所謂KR法脫硫,是將澆注耐火材料并經過烘烤的十字形攪拌頭,浸入鐵水包熔池一定深度,借其旋轉產生的漩渦,經過稱量的脫硫劑由給料器加入到鐵水表面,并被旋渦卷入鐵水中使氧化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應,達到脫硫目的。

一、KR攪拌器耐火材料的工作環境

圖1和表1示出KR鐵水脫硫裝置及其攪拌器耐火材料的工作環境。在鐵水脫硫處理時,十字形槳式攪拌器浸入到鐵水包中,以100~140r/min的轉速旋轉攪拌,鐵水呈漩渦運動,使鐵水與脫硫劑充分混合反應。KR攪拌器耐火材料受到激烈的鐵水和爐渣的沖刷磨損,脫硫劑的化學侵蝕作用,以及由于間歇式作用遭受溫度急變作用,使用條件比較惡劣。

圖1KR鐵水脫硫裝置示意圖

1一除塵器;一鐵水包;一脫硫劑;4一攪拌器;一鐵水

表1KR鐵水脫硫攪拌器耐火材料的使用條件

二、耐火材料的應用與性能

由于KR攪拌器的形狀復雜和外形尺寸大,用一般的耐火材料生產工藝難以制作,因而采用耐火澆注材料制造,比較簡單容易。

圖2為武鋼的KR攪拌器的形狀和尺寸,攪拌器用耐火材料的性能如表2所示,耐火澆注料的配料比如表3所示。

圖2 武鋼使用的KR攪拌器

表2武鋼KR攪拌器用耐火澆注料的性能

表3武鋼KR攪拌器用耐火澆注料的配比/%

圖3為日本住友鹿島制鐵所的KR鐵水脫硫攪拌器的形狀與尺寸,攪拌器用耐火澆注料的性能如表4所示。

圖3 日本KR攪拌器的形狀和尺寸

表4日本KR攪拌器用耐火澆注料的性能

日本使用的KR攪拌器的使用壽命一般在220~300次,最高達500次。使用損毀的主要原因為熱震造成龜裂和開裂、爐渣浸透、侵蝕和磨損。改進耐火材料性能和延長攪拌器使用壽命的主要措施有:

(1)配料中添加5%高膨脹性硅石顆粒骨料,如圖4所示。在受到熱的作用時,于硅石顆粒周圍形成微裂紋,在受到熱震作用時,起緩沖熱應力的作用,從而提高抗熱震性能。

(2)添加2%氧化鋁微粉,水泥用量減少至2%,以提高耐火澆注料的抗侵蝕性和耐磨性。

(3)添加SiC以改善耐火材料的耐侵蝕性和抗熱震性。當碳化硅加入量達到5%~10%以上時,耐侵蝕性和耐熱震性明顯提高(圖5)。

圖4 耐火澆注料添加硅石顆粒

1—基質;2—高膨脹氧化硅顆粒;3—微裂紋

圖5 SiC含量對KR攪拌器用耐火澆注料的抗侵蝕性和耐熱穩定性的影響

(渣:鐵水預處理后的渣)


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