无水炮泥的作用及使用中受损原因分析

2.

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3.2,

8.什么是无水炮泥？1无水炮泥的基本功能是堵住铁口和稳定出铁，高炉铁口每天都要反复多次打开和炮泥填充，出铁时炽热的铁水和熔渣对泥包和孔道内的炮泥产生物理和化学作用，使炮泥蚀损随着入炉原料条件的不断改善，品位不断提高，高炉取消渣口后，炮泥的抗渣熔蚀性能要求更高无水炮泥质量波动就会在使用中出现浅铁口、断铁口、潮铁口、堵后自来、跑大流等问题，影响高炉的正常生产现在，高炉设计寿命在年以上，而出铁口内侧的高炉炉缸区域炭砖由于出铁时受高压15铁水和渣水的反复回旋冲刷和侵蚀，成为高炉炉缸内衬的薄弱环节，从而影响高炉整体寿命，因此对炮泥提出更高的要求，使其能够形成稳定的泥包且泥包延伸出炉缸内衬，使铁水、熔渣不直接冲刷内衬炭砖无水炮泥一般以刚玉、碳化硅和焦粉为主要原料，同时配加不同的外加剂，以焦油作为结合剂这种炮泥由于采用优质高纯原料，并以炭质原料为结合剂，其耐铁渣侵蚀性能比有水炮泥大为提高，可以使铁口出铁时间延长，降低出铁次数无水炮泥的缺点是开铁口困难，采用插棒法开铁口，即在炮泥堵铁口之后，用开口机把铁棒打入铁口使之贯透，待需要出铁时只需拔出铁棒即可无水炮泥的设计原则有哪些？

2.满足高炉使用原则、了解高炉参数

2.

1.1比如（）高炉容积（）风量（）顶压（）富氧量（）铁口数量（）开口制123456度（）铁口要求深度（）铁口角度（）平均入炉品位（）设计达标日产量（）7891011希望出铁次数（）化学热（）常态物理热（）炉料中活泼金属（锌、钾、钠121314等以及机、钛、铅等）含量（）渣碱度等等这些参数是设计炮泥塑性，耐火15度，显气孔率，堆积密度，烧结速度，中低温强度，高温抗折性，抗渣、铁侵蚀性、，抗物理冲刷性等的重要依据、了解泥炮参数2比如（）活塞最大推力；1（）泥缸容积；2（）打泥速度；3（）活塞有效行程；4（）油缸工作压力；5（）泥炮单位工作压力；6（）静止压炮力等等7这是设计炮泥马夏值，软化速度，薄膜包装的重要依据、了解开口机参数3比如工作压力，钻头直径，钻头质量，开口制度，钻杆送进速度，最大行程，冲打能量，旋转速度，最大扭矩，冷却方式等这是设计炮泥烧结强度，堆积密度，膨胀系数的重要依据、炮泥设计要考虑物理性能的先后顺序4马夏值（打得动）低温烧结性（堵得住，不返泥）可塑性（深度够）耐〜〜〜火度（泥包烧损小）烧结强度（开得开，不烧氧）微膨胀（不断不裂）堆积〜〜〜密度（不渗铁）显气孔率（不潮泥）抗冲刷性（不扩孔）抗渣铁侵蚀性（渣〜〜〜量大铁口不垮，耗泥量低）一环保性（不冒烟，有毒气体少）、立方米级高炉炮泥典型组分（仅供参考）55000碳＞6%氧化铝＞32%氧化硅＜13%碳化硅＞17%氮化硅铁＞13%赛卡赛隆＞5%氧化铁＜2%氧化钛＜2%挥发分＜8%其它＜3%利润最大化原则、首先要分清供货方式，是吨铁承包还是按吨卖炮泥，如果是吨铁承包，就

12.

2.要以吨铁耗泥量低为主要设计目标，在好开口的前提下，尽量把炮泥档次提高，意图铁口深度好，抗渣铁侵蚀性能高，出铁速率适宜，尽量增加单次出铁时间，减少出铁次数，材料要用高档次材料，多用复合材料和新材料如果是按吨炮泥计价，这个多为小高炉，受罐位条件和出铁计划限制，往往不能有更长的出铁时间，炉次较多，这时就要考虑控制成本，防止炮泥档次高而造成浪费，设计目的为渣铁出净，出铁时间满足生产计划需要，用泥量合理偏多较好，可考虑多用废旧耐材再生料，较低档次的原材料、原材料选用要精准，对于新材料要勇于尝试，往往新材料的功效会大幅度2提高产品质量，而成本增加有限，特别是新型结合剂和化学合成材料要注重废旧耐材处理，多用再生材料，炮泥有破坏性、一次性使用特点，这为大量使用再生料提供了可能，既可有效降低成本，又能创造新的就业机会，还完全符合国家环保政策，利国利民利企业、合理设计温度参数，如油温、碾泥机温度、挤泥级温度等，以便缩短碾泥3时间，减少电费，增加一线工人收入，建议油温℃碾泥机温度℃挤泥机出口60,70,温度℃颗粒级配要合理，微量特殊添加剂要用，意图增大材料润湿角度，减80少摩擦力，降低设备损耗简化工艺，利于生产原则、颗粒级配要合理，给破碎，配料，人工外加提供方便，建议可采用级配1523料，目目，目目，目，外加剂除外3mm〜1mm,1mm〜

0.2mm,80〜100180〜200325颗粒和粉料比并根据炉子大小，烧结时间而有所浮动，小炉子骨料增加，大炉1:1,子粉料增加，收尘粉注意化验钾、钠、钙含量，如果超标，可用于低档次喷涂料和压浆料，如果这些碱金属不高，可分散于粉料之中使用掉、设计重量进位尽量以为单位，必要是增加计量，设计配方以百分210kg5kg比形式下达，工艺以重量形式下达，外加剂人工配料，根据需要设定，人工配料种类尽可能少，以防出错、如果有干料预混，那最好不过，混碾方式与捣打料一样如果没有，不比3强求，可以用碾泥机代替干混，干混分钟即可3〜

5、马夏值可设定两个，一是作为抽检标准用，二是根据企业自己的习惯450C,出泥温度设定，比如℃以便能迅速做出马夏值，指导碾泥，同时明确告诉70c,65,碾泥师傅，马夏值要和经验配合运用，因为马夏值与检测环节关系很大，有一定波动，马下值设计大小以泥炮推力为依据，（对照经验值，这里不在累述了）马夏值设计指标和加结合剂量可以通过实验室实验确定下来、小包装尽可能热塑包装，避免带入过多空气，各碾子炮泥混装，以便克服5个别碾子缺陷，同时防止泥块粘连，吨袋包装，方便运输和困泥、注重设备更新与改造，尽量使用自动配料，自动包装，注意除尘和除6臭，增强工艺精准度，降低工人劳动强度，做环境友好型炮泥环保原则这要充分了解钢企环保政策，外部压力，一般来说，低温挥发物越少，低比

1.

4.重物质越少，环保压力就越小大高炉完全可以选用专用树脂做结合剂，可以不用沥青，甚至可以不用焦沫小高炉要充分考虑现场工人操作习惯和炉前侧重点，如果设备不错，工人熟练程度高，而且有烘吹铁口的好习惯，要考虑增加堆积密度，减少气孔率，微膨胀，以便达到不断不漏，不烧铁口，平稳出铁反之则要增加气孔率，不能有潮泥，以防开口放炮，喷溅可考虑增大骨料比例，增加焦沫量，减少沥青等措施原材料对无水炮泥质量有哪些影响？

3.制备炮泥的各种原料，直接影响炮泥的质量，具体体现在以下三个方面原料的化学成分炮泥所用的各种原料是影响炮泥质量的因素之一，通常1优质炮泥要求主要成分含量高，杂质含量低若杂质含量高，易使炮泥在使用过程中形成低熔点化合物，降低炮泥的耐火度和高温强度，影响炮泥的正常使用许多厂家在炮泥质量改进过程中，都将提高原料纯度作为主要研究课题来对待，通过使用优质高纯原料来提高炮泥的质量，如宝钢研制的新型炮泥，就采用了高纯刚玉，提高了原料中的含量，使炮泥的抗侵蚀性能显著提高，不但允许AI2O3延长出铁时间，而且降低了炮泥的单耗原料的颗粒组成原料的粒度组成也是影响炮泥质量的一个主要因素研2究认为组成炮泥的粗颗粒比例增加，可降低炮泥的挤出压力，作业性好，加热后气孔率低，但粗颗粒超过一定比例，则出现相反的情况，加热后强度降低炮泥中原料的临界粒度大，易使炮泥粗糙松散，黏结性差目前的普遍做法是将原料的最大临界粒度定为细粉粒度越小，越利于炮泥烧结，有助于提高炮泥的3mm性能原料的含水量对无水炮泥而言，原料中带入水分越多，其℃烧后的31500耐压强度越低，这是由于水分蒸发时炮泥的组织疏松，气孔率高，降低了炮泥的耐渣铁渗透性如果原料中的水分在出铁前未完全排出，在开铁口过程中易出现铁口潮“放火箭”，危及人身安全因此，许多厂家对炮泥原料水含量做了严格规定，有的则在炮泥制备前对焦炭和耐火泥进行烘干，以降低原料带入过多水分对炮泥质量造成不利影响结合剂对无水炮泥质量有哪些影响？

4.结合剂影响炮泥的低温和高温强度，对炮泥的质量影响很大，传统炮泥用水作结合剂，炮泥的高温性能差无水炮泥的结合剂主要有树脂、焦油或两者复合，有时配入沥青和慈油等，但由于许多厂家的焦油或慈油中水分控制不好，降低了其使用性能这些都是含碳的有机结合剂，对无水炮泥的堵口性起着决定性作用，同时可随温度升高而缩聚碳化，形成碳化网络，提高炮泥的高温强度和润湿角结合剂含量越高，则挥发分逸出越多，结构疏松，气孔大，强度下降，并伴随着较大的收缩，而且早期软化严重，很难保证在堵口初期有足够的强度，导致拔炮时间延长，而且有漏铁水的危险若含量偏低，则炮泥经泥炮打入铁口后迅速固化烧结，强度高，气孔率小，体积密度大，透气性差在加入膨胀剂的作用下，铁口堵得过死，不易钻铁口，易损坏钻头，会影响正常冶炼生产流程的畅通外加剂对无水炮泥质量有哪些影响？

5.外加剂的加入对炮泥质量有极大的影响为满足炼铁高炉对高质量炮泥的需要，研制了不同外加剂常见的外加剂有烧结剂、膨胀剂等，可有效地改善炮泥的质量近几年，随着人们对炮泥研究的深入，越来越多的非氧化物添加到炮泥中，对改善炮泥的性能起到了很好作用除碳化硅外还有以下几种氮化硅氮化硅的相对分子质量为属强共价键结合的化合物，具有

1140.28,线膨胀系数低，抗热震性好，机械强度高能保持其强度到高温不变，自1200C润滑性好，耐高温，耐腐蚀等特点目前在冶金工业中应用广泛炮泥中加入适量的氮化硅，可提高炮泥的抗渣铁侵蚀性和抗河渣铁冲刷性氮化硅结合碳化硅;2氮化硅结合碳化硅由两种耐高温的化合物复合而成，具有耐高温、抗氧化、抗热震、耐酸碱侵蚀，抗金属炉渣熔蚀等优良性能炮泥添加氮化硅结合碳化硅，可以提高炮泥的高温强度，降低出铁次数，延长每次出铁的时间氮化硅铁；3氮化硅铁是氮化硅和铁的混合物，通常这种混合物中含有的75%〜80%Si N,34的游离的不大于氮化硅铁加入到炮泥中，在有存在的条件12%〜17%Fe,Si1%Fe下，以上，特别是在无论是还是质炮泥，其中1200C1400〜1500C,AI2O3Si Fe成为反应媒体，使与和相反应，生成强化基质，同时生成和Si3N4Fe CSiC N2气体，可防止炉渣侵入，减少炉渣的侵蚀作用CO无水炮泥使用中受损原因分析

6.机械作用损毁出铁时铁水和熔渣从铁口流出，使铁口承受℃以上的高温但渣铁出完，

14506.

1.用炮泥重新堵口时，旧炮泥接触新炮泥，温度从以上突然降至℃左右，1450C100这样反复作用，在旧炮泥套内部产生巨大的热应力易导致铁口周围的泥包产生裂纹，新旧.炮泥在干燥和烧结过程中水分或结合剂的挥发，留下大量的气孔新旧炮泥的接触面也会产生裂纹缝隙，这样就使得熔融的渣铁易渗入每些缝隙，当下次打开铁口时在熔融渣铁冲刷下，使得炮泥发生脱落损毁另外，新堵口的炮泥受铁口内外温度差的作用，使炮泥的烧结速率不等，在铁口炮泥内产生热应力，出现裂纹并扩大，若裂纹扩展到整个铁口截面，就会造成断铁口，危害生产及安全化学侵蚀损毁炮泥中常含有种常见的氧化物杂质，主要有节、和等，5-62Fe OCaO MgO2362高炉熔渣中也含有多种成分，如、、、和等，SiOCaO Al0MgO_MnO FeOCaS223出铁期间，炮泥与熔融渣铁长时间接触易发生化学反应，使炮泥侵蚀损毁主要化学反应有---------------------------------------------------------------------------------2C+O=2CO12-----------------------------------------------------------------------------------C+O=CO222--------------------------------------------------------------------------------C+CO=2CO32------------------------------------------------------------------CaO+AI O=CaO-AI O34232-------------------------------------------------------CaO-AI O+2CaO=3CaO-AI O35232----------------------------------------------2CaO+AI O3+SiO2=2CaO-AI O3-SiO2622----------------------------------------------------7CaO-AI O+5CaO=12CaO-AI O37232------------------------------------------------------------------FeO+AI O3=FeO-AI O3822------------------------------------------------------------------2FeO+SiO=2FeO-SiO922-------------------------------------------2FeO+2AI O3+SiO2=2FeO-2AI O3-SiO21022--------------------------------------------------------------------MnO+SiO=MnO-SiO1122------------------------------------------------------------------2MnO+SiO-2MnO-SiO1222-------------------------------------------3MnO+Al O3+3SiO=3MnO-AI O3-3SiO213222---------------------------------------2MnO+2AI O+5SiO2=2MnO-2AI O3-5SiO214232这些反应中，铁橄榄石・（）的熔点只有铁堇青石2FeO Si21178C,・（）・的熔点只有℃的熔点为的熔2FeO2A123SiO2183,MnOSO21291C,2MnO-SiO2点为℃・（）・的熔点低于℃1345o2MnO2A1235SiO21300o在出铁期间，会随着熔融渣铁的冲刷及温度升高转成渣液而流失，使出铁口孔径扩大，缩短了出铁时间，导致渣铁出不净，严重时会造成渣铁大量涌出，渣铁溢出主铁沟，影响出铁安全及炉况稳定操作因素对炮泥的毁损的影响出铁次数的影响

6.

3.高炉出铁次数少，炮泥在铁口内烧结完全，有利于铁口的维护，出铁次数多，

6.

3.

1.出铁时间短，炮泥在铁口内烧结不完全，结合强度差，炮泥的抗渣铁侵蚀和机械冲刷性能变差，潮铁口、浅铁口经常出现，影响高炉的正常生产因此追求长时间出铁，减少出铁次数是大型高炉努力的方向开口方式的影响无水炮泥具有强度高、气孔率低的特点，因此开口较难用合金钻头开口配

6.

3.

2.氧气吹烧，开口时间长，铁口孔径不稳定，炮泥料中的碳易被氧化；用插棒式开口时，铁口孔径稳定，炮泥料中的碳免受氧化，出铁时间延长且稳定O。