中小高炉出铁沟长寿化技术——小高炉出铁场的环境革命

　　技术领域

　　本发明专利涉及单铁口出铁高炉出铁沟长寿化设计与改造技术。

　　背景技术

　　现代大高炉出铁沟已普遍使用优质的Al2O3-SiC-C质低水泥浇注料。因为浇注料浇注密度高，相对于同材质的耐火捣打料，耐火浇注料更耐冲刷，因而使用寿命更长。但传统的Al2O3-SiC-C质低水泥耐火浇注料浇注的铁沟必须经过养护硬化、烘烤干燥等过程才能投入使用，铁沟从开始浇注（修补）到投入使用（开始出铁）需要很长时间（1天甚至数天间隔时间）。

　　容积为1000立方米以下的中小型高炉一般设计为单个出铁口。由于只有一个出铁口，正常的出铁间隔只有1～3小时左右，计划休风时间一般也只有8～10个小时，因此不可能有时间保证一般浇注料造衬所需要的养护、烘烤时间。因此，单铁口出铁的高炉普遍采用捣打料构筑铁沟内衬，因为捣打料一般采用树脂或焦油结合，捣打施工后不必烘烤或略加短时间烘烤即可立即直接过铁水。但捣打料存在使用寿命太短的问题，用于主出铁沟的捣打料使用寿命一般只有1～15天，大部分都在3～5天。这是因为捣打的沟衬耐火材料一般只是沟底表面一层相对密实，而表层以下及沟帮部位都很疏松，不耐冲刷。而由于捣打的铁沟使用寿命太短，造成出铁沟修补过于频繁，炉前工人劳动强度太大，造衬捣打质量更是难于保证。

   　因此如何有效的解决单铁口高炉出铁沟寿命的问题备受关注。

   　实际上大高炉铁沟之所以通铁量高使用寿命长，不仅因为是使用了浇注料，而且还因为使用了储铁式结构。即大高炉的出铁沟主沟在出铁期间和出铁间隔时间内铁沟内总是储存大量的铁水，因此铁沟耐火材料所处温度环境相对恒定。而小高炉的非储铁式铁沟出完铁后铁沟完全暴露在空气中，铁沟温度迅速降低，耐火材料会反复出现因温度骤降而发生收缩开裂等急冷急热的损坏问题。另外，储铁式结构出铁沟的主沟内总是残存大量铁水，因此出铁时从出铁口冲出并落下的铁水冲击沟底的力量被储存在沟底的铁水缓冲，不会对铁沟低形成太大的冲击，而这种落铁冲击正是小高炉主铁沟损坏的最重要原因之一。

   　发明内容

   　本发明专利要解决的技术问题是，提出一种改进的具有快硬性能并可快速烘烤而不爆裂的低水泥结合Al2O3-SiC-C质浇注料的制备、以及使用该浇注料将单出铁口高炉主铁沟改造或设计成储铁式铁沟以获得铁沟使用长寿命的技术方案。

   　A、本发明专利技术方案的具体内容是，选用致密骨料，SiC、刚玉粉及其它氧化剂，以铝酸钙水泥为结合剂，并加入自制防爆剂，配制能够用于现场浇注、无需长时间烘烤即可通过铁水的耐火浇注料，用于单铁口高炉的出铁沟整体浇注造衬或修补，使用时只需要加入干混料重量5～8％的自来水搅拌成砂浆即可用于浇注。

   　B、将非储铁式出铁主沟改造为储铁式出铁主沟的方法如图1所示：1为高炉出铁口，2为主铁沟，3为撇渣器过梁，4为支铁沟。主铁沟沟底坡度较大，而且撇渣器出铁口端支铁沟沟底标高c几乎接近于撇渣器前端进铁口处主沟沟底的标高b。因此，每次出完铁以后主铁沟沟底不会残余铁水。

   　

   　本方案的主铁沟结构改造或设计示意图如图2所示：标序同图1。首先抬高撇渣器出口端支铁沟沟底的标高，使得撇渣器出口端支铁沟沟底的标高c远高于撇渣器进铁口处主沟底的标高b；而且要保证标高c接近于出铁口下沿高度a，只略低于出铁口下沿高度5～10cm；主铁沟从出铁口向撇渣器方向约1米处开始，沟底标迅速高下沉，使得沟底坡度减小，以便在高炉每次出完铁水后主沟内能够存留较多的铁水。

   　

   　撇渣器底部的残铁口还是与传统的留法一样，待要进行主沟或撇渣器修理时，主沟与撇渣器内的存留铁水将从撇渣器底部的残铁口放出。

   　用本发明专利所述的浇注料按上述结构方案制作铁沟，浇注后1小时即可脱模并可立即大火烘烤，约30分钟后即可出铁使用。

   　用本发明专利所述的浇注料对铁沟进行修补时，可以采用套浇或涂抹工艺，浇注成型后可立即脱模并可立即大火烘烤10～20分钟后即可出铁使用。

   　为用户带来的好处：

   　1、 由于解决了快烘防爆技术，因此将大高炉高品质铁沟料用于中小高炉铁沟的技术可能性得以解决，本方案的浇注料基础为大高炉铁沟浇注料，大高炉沟料用于小高炉铁沟可望获得更长的使用寿命；

   　2、 由于采用浇注法施工造衬，所构筑的沟衬从表面到内部致密性一致，不存在捣打料只有表面密实而内部疏松的问题，因此铁沟使用寿命可大幅度延长；

   　3、 由于主沟内一直有铁水存留，因此出铁时铁水没有直接撞击沟底耐火材料上，而是落在了残存的铁水上，给沟底耐火材料以极好的缓冲。另外，沟内温度相对恒定，耐火材料受急冷急热影响相对较小，所有这些对延长耐火材料寿命都有极大好处；

   　4、 由于铁沟使用寿命大幅延长，所以出铁场环境得到很大改善，减轻了炉前工人的劳动强度，吨铁耐火材料消耗大幅降低，热停工时间大大缩短，高炉利用系数有了很大提高，因此， 综合经济效益有了很大提高。

   　主要配套材料

   　主沟浇注料、支沟浇注料、主沟修补料、支沟修补料、撇渣器预制件

   　典型案例

   　除此之外，淮安特钢4#、5#、6#高炉，永兴钢铁公司1#、2#高炉，南京钢铁公司4#高炉的出铁场改造工程已经完成，并投入使用。

   　本专利为发明专利，是一种原理的发明，依照《中华人民共和国专利法》，仿冒必究！