泥料出锅温度对无水炮泥马夏值的影响
高炉铁口无水炮泥强度及其特性的分析试验
观组织结构进行了分析, 结果表明, 试样在 200 ℃×2 h 烘干后的耐压强度及抗折强度最大, 800 ℃×2 h 煅烧后的耐压强度 及抗折强度最小, 在 1 100 ℃×2 h 煅烧后的显气孔率相比 800 ℃×2 h 煅烧后的显气孔率明显较低; 试样在 1 400 ℃时微观 组织结构密实均匀稳定。 关键词: 高炉; 铁口; 炮泥; 耐压强度; 抗折强度; 显气孔率 中图分类号: TF573.6 文献标识码: A 文章编号: 1004-4620 (2011) 01-0038-03
收稿日期: 2010-06-08 作者简介: 杨士岭, 男, 1968 年生, 1990 年毕业于燕山大学流体传动 与控制专业。现为济钢炼铁厂设备厂长, 高级工程师, 山东大学机 械制造及自动化专业在读博士, 从事设备管理与维修及技术开发 工作。
度铁口温度, 自行设计铁口孔道, 选 取 4 段 φ 40 mm×120 mm 石墨套筒, 模拟高炉铁口打入炮泥时 处于不同温度梯度的情况, 将无水炮泥在 30 MPa 压 力机上注入石墨套管, 石墨套管两头堵上石墨塞 子, 再将石墨套筒固定在架子上, 分别将 4 段石墨套 管放入电炉内进行煅烧, 温度分别为 200、 500、 800、 1 100 ℃, 煅烧时间均为 2 h。自然冷却后截取石墨 套管内无水炮泥, 在显微镜下观察无水炮泥的显微 组织结构。此种模拟铁口孔道试验装置能够将较 长的整段铁口孔道分段研究分析, 此种装置具有与 高炉铁口相似的还原气氛, 同时无水炮泥在石墨套 筒中具有与高炉铁口相似的焙烧温度和焙烧压力, 焙烧后的高温相显微组织结构与实际铁口中高温 相组织结构相差甚小。
刚玉 氮化硅铁 高铝土 沥青 焦油
某大型高炉无水炮泥配比 %
14 10 6 8 22 12 10 14 4 18 (<1 mm)(<0.074 mm) (<0.074 mm) (<0.074 mm) (<3~0.074 mm) (<0.074 mm) (<0.074 mm) (<0.074 mm) (<1 mm)
关于450-600立高炉用无水炮泥浅析
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
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
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
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。
炮泥的作用和性能
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。
高炉出铁口无水炮泥的研制_徐国涛
(9) 焦油或蒽油结合剂: 对炮泥质量影响大, 焦油和蒽油中水分控制不好, 会降低其使用性能; 采用焦油作结合剂, 会恶化炉前作业环境。 蒽油粘 度低, 研究用二蒽油和筑路油配制混合油[11]作结合 剂 , 筑 路 油 加 入 量 为 13% ~15% , 其 对 应 的 粘 度 (E50) 为 2.57~2.70。 马钢[12]炮泥采用焦油结合剂, 质 量 参 照 日 本 标 准 : 恩 氏 粘 度 14~16, 密 度 1.1~ 1.2, 固 定 碳≥17%, 水 分 微 量 。 首 钢 炮 泥 采 用 的 混合油包括: 一蒽油+二蒽 油 70%, 油 沥 青 15%~ 20%, 杂 油 适 量 ; 密 度 1.18g·cm-3, 游 离 碳 79% , 水 分<1%。 武 钢 脱 晶 蒽 油 20℃时 密 度 1.10g·cm-3, 粘度 1.6~1.7, 游离碳>80%, 水分<1%。 有研究表 明, 焦油或蒽油结合剂在炮泥中的用量增加, 炮泥 的体积密度、 强度与马夏值 (炮泥挤出试验的一个 特性值) 会下降, 气孔率增加。 改性焦油是一种蒸 发温度高于炮泥操作温度的油, 打泥过程中不容易 从炮泥中蒸发掉, 因此不影响炮泥的使用性能。 沥 青粉代替焦炭增加了低温范围内的碳结合, 也增加 了泥料的可塑性, 因而易于挤泥。
宝钢 1 号 4 063m3 高炉[1]于 1985 年投产, 该高 炉出铁口初期采用国产原料生产的 TA-3 炮泥, 它 能满足该高炉日产万吨的水平。 宝钢[1-3]高炉铁产量 大, 有的高炉出渣量达到 3 200t, 出铁速度为 5.8~ 7.5t·min-1, 要满足这些操作条件, 必须采用优质炮 泥。 TA-3 炮泥是以电熔刚玉为主要骨料, 以焦粉、 碳化硅、 粘土、 绢云母为主要原料, 以焦油作结合 剂生产的无水炮泥; 出铁口采用无水炮泥的高炉每 天出铁次数 14~16 次, 有时高达 18 次以上。 宝钢 研制了 TA-4 炮泥, 在炮泥中加入了氮化 硅 原 料 , 日均出泥[8], 其显气孔 率 由 30.3% 下 降 到 24.7% ~21.5% , 体 积 密 度 由 1.98g·cm-3 提高到 2.50~2.74g·cm-3, 抗折强度和耐 压强度都有很大提高; 该高炉每次平均出铁时间达 到 3.13h, 月平均出铁次数减少到 8.34 次, 吨铁炮 泥消耗量减少, 从过去的 0.8kg·(t 铁)-1 降到 0.35kg (t 铁)-1; 打泥量逐步增加, 以确保足够的出铁口深 度, 出铁口深度维持正常, 达 3.8~4.0m。 国外优质 无水炮泥消耗最低仅为 0.3~0.4kg·(t 铁)-1。
高炉炮泥的实际操作
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。
高炉炮泥的生产制造
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
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℃。
高温对粘土的作用
•
影响高温聚结的因素: 粘土粒子的分散度和水化能力, 温度高低 电解质的浓度和种类 添加剂种类及用量
高温聚结对泥浆流变性的影响
• 粘土高温聚结引起泥浆结构粘度和切力增加 (发生面-边、边-边联结) 理想悬浮体: 有高温聚结作用的泥浆: 有高温分散和高温聚结作用的泥浆: • 高矿化度条件下,高温聚结使泥浆粘度切力 降低(发生面-面联结)
高温聚结对泥浆造壁性的影响
• 引起泥浆失水量增大,HTHP失水量大 • 泥饼变厚 • 使泥浆高温作用后失水量增大
高温对粘土的作用及对泥浆性能的影响
3 粘土粒子的高温表面钝化 定义:经高温作用后粘土粒子表面活性降低的现象 样品 比表面 104cm-1 老化前 3.552 老化后 4.032 单位表面积吸附量 10-5 me/cm2 8.35 7.42
高温对粘土的影响
• 1 高温分散作用 高温使粘土颗粒)高温促进粘土水化分散的原因
• 高温增强了水分子渗入粘土晶层表面的能力 • 泥浆中的CO32-、OH--、Na + 进入表面进一步 提高水化能力 • 高温促进了八面体片中Al3+的离解,使粘土负 电荷增多,水化能力增强 • 粘土矿物微粒热运动加剧,增强了水化膨胀后 片状粒子彼此分离的能力
样品:6%土浆,吸附质:亚甲基兰
老化条件:190下老化24小时
• 高温钝化产生原因:不十分明确 高温下粘土中的Si、Al、O和泥浆中的Ca2+、OH- 、Fe 2+ 、Al 3+ 发生类似水泥硬化的反应,降低了粘土表面的 剩于力场和表面活性 高温增强了泥浆中类似粘土--石灰的反应,生成类似玻特 兰水泥的组份(雪硅钙石) • 高温钝化影响因素: 温度:130℃以上明显 介质环境:OH - 、Ca2+ Fe3+ 和Al3+ 有利于高温钝化 高温钝化使泥浆pH降低
综述高炉用环保无水炮泥的研制
综述高炉用环保无水炮泥的研制随着重钢的环保搬迁,高炉由原来的最大1350m3增至2500m3,新区高炉朝大型化、高效长寿和环保方向发展,并采用高风温、高顶压、富氧等强化冶炼技术,使高炉工作条件日益苛刻,对高炉铁口炮泥质量要求越来越高,老区高炉用的有水炮泥已无法满足新区高炉的使用要求。
本文介绍了重钢新区2500m3高炉用环保无水炮泥的研发过程,现该产品已成功用于重钢新区1#、2#、3#三座2500m3高炉,取得了满意的使用效果。
1 炮泥损毁机理及性能高炉炮泥用于堵塞高炉出铁口,高炉不出铁渣溶液时,炮泥填充在铁口内,使铁口维持一定的深度,高炉出铁时,铁口内的炮泥中心被钻出孔道,铁渣溶液通过孔道排出炉外,在此期间要求出铁口孔径稳定、出铁均匀、出铁时间长。
因每天高炉出铁口要反复多次打开和堵塞,所以既要求出铁口炮泥易烧结(易堵口)、易开口,又要求其耐冲刷、抗侵蚀。
炮泥受熔渣化学侵蚀主要是由于熔渣中的SiO2、CaO、MgO、FeO等高温下与炮泥发生化学反应生成铁橄榄石2FeO、SiO 及铁堇青石2FeO、Ai2O3、SiO2等低熔物,出铁过程中变成渣液流失。
高炉炮泥若质量不好,则会出现潮铁口、断铁口、开口难、铁口浅、工况恶化等现象,影响高炉正常生产。
因此,现代新型大高炉用环保无水炮泥应具有以下性能:1.1 抗侵蚀性炮泥因承受高温铁渣溶液的长时间冲刷,应具有较高的耐火度、较好的抗渣铁机械冲刷和化学侵蚀性能。
1.2 可塑性好良好的可塑性便于炮泥机顺利地将炮泥压入铁口,充填饱满,以确保正常的铁口深度,使高炉生产顺利。
1.3 烧结性好炮泥具有好的烧结性能,才能快速烧结并形成足够的强度。
1.4 稳定性好高炉炮泥要求在烧结过程中体积收缩小,避免出现渗铁和漏铁。
1.5 开口性好高炉出铁口需反复钻孔打开和堵塞,炮泥烧结后应具有适中的强度,既满足抗冲刷的要求,又要便于钻孔打开。
1.6 环保无害化新型高炉要求工人作业环境良好,炮泥使用过程中不产生有毒有害物质,环保健康。
高温对粘土的作用
高温对粘土的作用及对泥浆性能的影响
3 )高温分散对泥浆性能的影响
• 对高温下流变性的影响(图2-3) 使泥浆粘度、切力增大 理想悬浮体:水、油 粘土悬浮体:存在高温分散 粘度的降温曲线比升温 曲线高,高差程度由粘土含量及分散作用的强弱决定 高温胶凝:泥浆中粘土含量大于一定值时,泥浆高温 作用后伤失流动性形成凝胶 用分散性降粘剂如FCLS、SMT、SMK不能解决因高 温分散引起的增稠问题
•
影响高温聚结的因素: 粘土粒子的分散度和水化能力, 温度高低 电解质的浓度和种类 添加剂种类及用量
高温聚结对泥浆流变性的影响
• 粘土高温聚结引起泥浆结构粘度和切力增加 (发生面-边、边-边联结) 理想悬浮体: 有高温聚结作用的泥浆: 有高温分散和高温聚结作用的泥浆: • 高矿化度条件下,高温聚结使泥浆粘度切力 降低(发生面-面联结)
高温对粘土的作用及对泥浆性能的影响
• 对热稳定性的影响
产生高温后增稠,甚至高温后胶凝,破坏泥浆热稳定性 表现:泥浆井口性能不稳定,粘、切上升很快; 处理频繁,处理剂用量大 起下钻后泥浆粘度切力明显增大 • 防止泥浆高温胶凝的途径 使用抗高温的添加剂有效抑制和减少粘土的高温分散--本质 把粘土含量控制在量限以下,该量限称为粘土的高温容量限 --关键
高温对粘土的影响
• 1 高温分散作用 高温使粘土颗粒分散变细
高温对粘土的作用及对泥浆性能的影响
1)高温促进粘土水化分散的原因
• 高温增强了水分子渗入粘土晶层表面的能力 • 泥浆中的CO32-、OH--、Na + 进入表面进一步 提高水化能力 • 高温促进了八面体片中Al3+的离解,使粘土负 电荷增多,水化能力增强 • 粘土矿物微粒热运动加剧,增强了水化膨胀后 片状粒子彼此分离的能力
高级炉前工复习资料
高级炉前工复习资料判断题1,生铁中[Si]的含量与温度无关,温度升高时对[Si]的还原无影响.(³)2,在铁水中加纯碱作用是降低熔点,改善流动性.(³)3,水力冲渣质量的好坏与水压水量有关,与水温无关.(³)4,高炉大,中修时,都需要进行炉缸放残铁工作(³)5,高炉炉内操作的目的是保证上升的煤气流与下降的炉料顺利进行.(√)6,处理炉缸冻结开风口时不可以隔着封死的风口开其它风口.(√)7,炉凉时,炉前操作的中心任务是尽快排除凉渣铁.(√)8,铁氧化物的还原顺序 Fe3O4 →Fe2O3→FeO→Fe.(³)9,炉渣脱S的化学反应式(CaO)+(FeS)=(CaS)+(FeO).(√)10,高炉中,铁氧化物的还原过程用煤气中的CO和H2作为还原剂的反应称为直接还原.(³) 11,炉渣的脱硫效果仅取决于炉渣的碱度高低.(³)12,造成开口困难的最主要原因是铁口中间渗漏.(√)13,在堵口泥中加入SiC能提高炮泥强度.(√)14,铁口深度的变化对渣铁出净的程度无明显影响.(³)15,新建或大修高炉开炉前安装铁口煤气导出管的主要作用是加热铁口孔道.(³)16,铁口长期过浅铁口上方风口应缩短.(³)17,炉料在炉内突然滑落称崩料.(√)18,炉缸风口前的碳素燃烧反应是高炉内一切反应的出发点.(√)19,液压泥炮若泥缸间隙变大会发生返泥现象.(√)20,新高炉开炉出第一次铁的时间是根据炉缸容铁量来确定.(√)21,主沟钢结构壳体向外依次砌筑轻质保温砖,粘土砖,高铝碳化硅砖作为永久层. (³) 22,城市煤气在炉前主要用于对主沟,渣沟,铁沟和摆动流嘴的烘烤. (√)23,出铁口主要有铁口框架,保护板,衬套,流铁孔道及泥包所组成. (√)24,生铁中[Si]的含量与温度有关,温度升高时对[Si]的还原有利. (√)2,炉渣的脱硫效果仅取决于炉渣的碱度的高低. (³)26,采用摆动流嘴来延长铁沟的长度,在出铁时可以左右任意转换方向. (³)27,铁口泥套泥可分为两类,即捣打料泥套泥和浇注料泥套泥. (√)28,在高炉冶炼过程中可以去除90%以上的磷. (³)29,铁口角度的大小取决于炉底侵蚀情况. (√)30,在高炉中的还原剂为C,CO和H2. (√)31,高炉的炉尘回收后可作为烧结原料,也可制作水泥. (√)32,焦粉在泥料中具有良好的透气性,但塑性差. (√)33,高炉燃料(包括焦炭和煤粉)带入硫量约占高炉硫负荷的80%. (√)34,在清理渣沟时,可将渣块打碎后丢入冲渣水沟,以便顺水冲入渣池. (³)35,更换风,渣口小套应在渣铁出净后休风或低压时进行. (³)36,煤气爆炸的条件是:空气,煤气混合浓度和温度. (³)37,中修或封炉复风后炉前操作的关键是确保在送风一定时间后能够及时打开铁口. (√) 38,焦炭在高炉冶炼中的主要作用为还原剂,发热剂,料柱骨架. (√)39,高炉内运动过程就是指炉内的矿石和焦炭两大流股运动过程. (³)40,高炉出铁口是炉缸结构中最薄弱的部位. (√)41,高炉中的还原剂是C,CO,H2. ( )42,冶炼强度是高炉每立方内容积在一昼夜内消耗的矿石量. ( )43,用碳还原铁氧化物的反应叫直接还原反应. ( )44,炮泥中氮化硅含量的多少对其抗渣性好坏起着重要作用. ( )45,炮泥马夏值是指炮泥在一定温度条件下的强度指标. ( )46,铁口主要靠堵口时打入的新泥形成泥包来保护. ( )47,CO间接还原是吸热反应. ( )48,更换风口必须进行休风倒流. ( )49,渣,铁沟所用的耐材是同一特性的料. ( )50,高炉内容积是风口中心线到零料线之间的高炉容积. ( )51,提高炉顶压力,有利于提高产量. ( )52,出渣率是指出渣时间所占整个出铁时间的百分比. ( )53,高炉炼铁中还原反应是最基本反应. ( )54,宝钢2,3,4高炉水冲渣处理方法为拉萨法. ( )55,在整个出铁过程中,出铁口的孔径是不变的. ( )56,炉前作业的主要任务就是确保出尽渣铁,维护好铁口,为高炉顺行长寿创造条件. ( )57,煤气爆炸的条件是:空气,煤气混合浓度和温度. ( )58,水冲渣时喷嘴水流的宽度比渣流窄些. ( )59,稳定而均匀的炉缸热制度是顺行的基础. ( )60,炉前取样以炉次为单位进行取样分析. ( )61高炉内生成的CO与铁矿石的反应是直接还原反应. ( )62,主沟的修理是根据熔损状况决定的. ( )63,高炉冶炼过程是铁氧化物还原过程 . ( )64,影响生铁质量的最重要因素是硅. ( )65,高炉内容积就是高炉工作容积 . ( )66,确保正常铁口深度是为了出尽渣铁及高炉长寿需要. ( )67,炮泥中氮化硅含量的多少对其抗渣性好坏起着重要作用. ( )68,铁口维护好坏的考核标准是铁口合格率. ( )69,炉顶压力的高低对出铁速度没有影响. ( )70,炉子剧凉,风口涌渣时,应迅速打开铁口出尽渣铁,严防烧穿. ( )71,重叠出铁是加快出铁速度的主要措施之一,而不是唯一措施. ( )72,出渣率是指出渣时间所占整个出铁时间的百分比. ( )73,出铁过程中,铁口受到一系列高温烧损,机械冲刷及化学侵蚀的破坏.( ) 74,造成渣中带铁的主要原因是主沟液面差低于标准. ( )75,渣中的Al2O3高会使渣的流动性变差. ( )76,高炉炼铁中还原反应是最基本反应. ( )77,在实际生产中常用碱度(即碱性氧化物的含量与酸性氧化物的含量之比) 来表示炉渣性能. ( )78,铁口填充的炮泥其目的是保证铁口深度生成坚固的泥包. ( )79,宝钢高炉主沟液面差标准为200mm. ( )80,脱硅剂的输送要保证连续脱硅作业的需要. ( )81熔渣的流动性越好对冲渣越不利 ( )82, 高炉炉内发生管道现象会使煤气利用率上升. ( )83,用碳还原铁氧化物的反应叫直接还原反应. ( )84,石灰石作为主要燃料广泛使用在高炉冶炼中. ( )85,炉凉时,炉前操作的中心任务是尽快排除凉渣铁. ( )86,矿石量与焦炭量的比值称为矿焦比. ( )87,宝钢1高炉水冲渣处理方法为拉萨法. ( )88,提高炉顶压力,有利于提高产量. ( )89,脱硅过程主要是一个还原过程. ( )90,更换风口必须进行休风倒流. ( )91,煤气爆炸的条件是:空气,煤气混合浓度和温度. ( )92,高炉冶炼过程是铁氧化物还原过程 ( )93,出铁过程中,铁口受到一系列高温烧损,机械冲刷及化学侵蚀的破坏.( )94,确保正常铁口深度是为了出尽渣铁及高炉长寿需要. ( )95,铁口泥套制作前应进行煤气浓度的检测,当co浓度>100ppm时应使用空气面罩.( )96,宝钢高炉主要使用的燃料有焦炭,煤粉 . ( )97,高炉休风后,炉顶点火必须在赶煤气前进行. ( )98,铁水号外铁是指生铁含硫 >0.07% . ( )99,宝钢高炉炮泥是无水炮泥. ( )100,主沟液面差是指排渣口与排铁口最高点之间的高度差. ( )101.SIO2是较稳定的化合物,比FE,MN都难还原.( )102.钻孔式开口机钻头运行的轨迹近似于抛物线形.( )103.炉顶压力的高低对出铁速度没有影响.( )104.确保正常铁口深度是为了出尽渣铁及高炉长寿需要.( )105.炮泥马夏值是指炮泥在一定温度条件下的强度指标.( )106.TA-4炮泥与TA-3炮泥的区别在于增加了碳化硅. ( )107.炉顶点火必须在风口堵泥完毕,赶完煤气后进行.( )108.出渣率的高低是衡量炉前作业状况的重要标准. ( )109.铁口维护好坏的考核标准是铁口合格率.( )110.铁口深度的制定是根据炉缸砖衬厚度考虑的.( )111.稳定而均匀的炉缸热制度是顺利的基础.( )112.炮泥中氮化硅含量的多少对其抗渣性好坏起着重要作用.( )113.更换风口必须进行休风倒流.( )114.重叠出铁是加快出铁速度的主要措施之一,而不是唯一措施.( )115.铁口区域的炉墙是靠泥包来保护的. ( )116.主沟液面差是指排渣口与排铁口最高点之间的高度差.( )117.一般情况下高炉高负荷高顶压生产状态下,铁口孔径应选择小些. ( )118.宝钢开口机的倾角为10度与铁口孔道一样不可调.( )119.水冲渣时喷嘴水流的宽度比渣流窄些. ( )120.炼钢对铁水的要求是较高的铁水温度.( )121.燃料比和焦比是一个含义.( )122.液压炮的效率比电动泥炮效率要高.( )123.生铁中[Si]的含量与温度有关,温度升高时对[Si]的还原有利.( )124.铁口深度L的变化对渣铁出净的程度无明显影响.( )125.长期休风(封炉)开炉送风后,保持铁口与炉缸上部贯通,达到加热铁口区域的目的.( ) 126.新建及大修后在烘炉以前在铁口孔道上安装煤气导出管的主要作用是导出煤气.( ) 127.炉凉时,炉前操作的中心任务时尽快排除凉渣铁.( )128. 煤气爆炸的条件是:空气,煤气混合浓度和温度.( )129.冶炼铸造铁时,生铁含硅高,铁水对泥包与孔道的机械冲刷减小,因此,铁口深度比较稳定.( )130.高炉烘炉前制作铁口泥包的作用是防止烘炉时烧坏铁口炭砖.( )131.高炉炉内操作的目的是保证上升的煤气流与下降的炉料顺利进行. (√ )132.稳定而均匀的炉缸热制度是顺行的基础. (√ )133.生铁的形成过程主要是渗碳和其他元素进入的过程. (√ )134.钻孔式开口机钻头运行的轨迹近似于抛物线形. (√ )135.更换风口必须进行休风倒流. (√ ))136.重叠出铁是加快出铁速度的主要措施之一,而不是唯一措施. (√ )137.出铁过程中,铁口受到一系列高温烧损,机械冲刷及化学侵蚀的破坏. (√ )138.炮泥马夏值是指炮泥在一定温度条件下的强度指标. (³ )139.造成渣中带铁的主要原因是主沟液面差低于标准. (√ )140.炉顶点火必须在风口堵泥完毕,赶完煤气后进行. (√ )141.一般情况下高炉高负荷高顶压生产状态下,铁口孔径应选择小些. (√ )142.一般情况下铁量差在30%左右属正常. (³ )143.铁口填充的炮泥其目的是保证铁口深度生成坚固的泥包. (√ )144.造成开口困难的最主要原因是铁口中间渗漏. (√ )145.炼钢对铁水的要求是较高的铁水温度. (³ )146.铁口角度的大小取决于炉底侵蚀情况. (√ )147.鼓风动能大小与风速成正比. (√ )148.焦碳下降至高温区时与铁矿石和溶剂一样全部软化并熔化成液体. (³)149.高压操作有利于高炉顺行,提高冶炼强度,降低焦比. ( √)150.新高炉开炉出第一次铁的时间是根据炉缸容铁量来确定. ( √)151.软熔带位置较低时,其占据的空间高度相对也小,而块状带则相应扩大,即增大了间接还原区. ( )答案:√152.大型高炉比小型高炉更易强化冶炼. ( )答案:³153.炉内气流经过二次分布. ( )答案:³154.直接还原中没有间接还原. ( )答案:³155.渗碳在海绵铁状态时就开始了. ( )答案:√156.提高炉渣碱度,较低炉温及适当增加渣量有利于排碱. ( )答案:³157.炉料的吸附水加热到100℃即可蒸发除去. ( )答案:³158.FeO能降低炉渣粘度. ( )答案:√159.炉渣理论分为分子理论和电子理论. ( )答案:³160.H2比CO的扩散能力强. ( )答案:√161.炉料结构合理化不属精料内容. ( )答案:³162.烧结粘结相最好的为铁酸钙粘结相. ( )答案:√163.烧结矿的孔隙度大于球团矿. ( )答案:³164.纯铁的熔点低于生铁的熔点. ( )答案:³165.熔化温度高于熔化性温度. ( )答案:³166.高炉脱硫效果优于转炉. ( )答案:√167.高炉中可脱除部分P元素. ( )答案:³168.提高碱度可提高渣中(SiO2)的活度. ( )答案:³169.近年某些出现的炉腹冷却壁大面积破损现象,经初步分析,认为与使用精料引起成渣带下移有关. ( )答案:√170.热负荷与热流强度是一个概念. ( )答案:³171.燃烧1m3高炉煤气的理论空气需要量为0.88m3左右. ( )答案:√172.提高热风炉拱顶温度与风温的差值可提高风温. ( )答案:√173.为防止水中悬浮物沉淀,当滤网孔径为4-6mm时,最低水速不低于1.0m/s. ( )答案:³174.高炉工作容积约占有效容积的85%左右. ( )答案:√175.高炉温的铁水比低炉温的铁水凝固慢一些. ( )答案:³176.处理管道行程时,第一步是调整喷吹量和富O2量. ( )答案:³177.炉喉间隙越大,炉料堆尖越靠近炉墙. ( )答案:³178.提高炉顶压力有利于冶炼低硅生铁. ( )答案:√179.定期从炉内排放的渣,铁,空出的空间约占促使炉料下降的自由空间的15%-20%. ( )答案:√180.为改善料柱透气性,除了筛去粉末和小块外,最好采用分级入炉,达到粒度均匀. ( )答案:√181.非正常情况下的炉料运行有炉料的流态化和存在"超越现象". ( )答案:√182.焦炭的粒度相对矿石可略大些,根据不同高炉,可将焦炭分为40~60mm,25~40mm,15~25mm 三级,分别分炉使用. ( )答案:√183.煤气运动失常分为流态化和液泛. ( )答案:√184.煤气流分布的基本规律是自动调节原理. ( )答案:√185.喷吹燃料的置换比永远不可能大于1. ( )答案:³186.为保护炉底,1150℃等温线应远离炉底. ( )答案:√187.串罐式炉项比并罐式无钟炉顶相比减少了炉料的偏析. ( )答案:√188.并联风机可提高送风压力. ( )答案:³189.顶燃式热风炉更加适应高炉大型化的要求. ( )答案:√180.在800℃-1100℃高炉温区没有直接还原. ( )答案:³191.入炉料中所含水分对冶炼过程及燃料比不产生明显影响,仅对炉顶温度有降低作用. ( ) 答案:³192.高炉内的析碳反应可以破坏炉衬,碎化炉料,产生粉末,但对冶炼影响不大. ( )答案:√193.碳与氧反应,完全燃烧时放出的热值是不完全燃烧时的3倍还多. ( )答案:√194.高于1000℃时,碳素溶损反应加速,故将此温度定为直接还原与间接还原的分界线. ( ) 答案:√195.球团矿还原过程中出现体积膨胀,主要是随着温度升高,出现热胀冷缩现象大造的. ( ) 答案:³196.在目前热风炉结构条件下,单用高炉煤气,采用热风炉废气预热助燃空气与煤气的办法也达不到1350℃的风温. ( )答案:√197.炉腰高度对高炉冶炼过程影响不太显著,设计时常用来调整炉容大小. ( )答案:³198.炉渣组分中属于酸性氧化物的有SiO2,Al2O3,P2O5. ( )答案:√199.炉温高时,可以适当超冶强,但炉温低时是决对不能. ( )答案:³200.在风口前燃烧同等质量的重油,焦炭,重油热值要略低于焦炭,但置换比却高于1.0. ( ) 答案:√201.风温提高后,煤气利用率提高,原因是间接还原发展的结果. ( )答案:³202.炉温高时,煤气膨胀,体积增大,易造成悬料:在炉温低时,煤气体积小,即使悬料也不是炉温低的原因. ( )203.洗煤的目的是除去原煤中的煤矸石. ( )答案:³204.炉缸煤气成分与焦炭成分无关,而受鼓风湿度和含氧影响比较大. ( )答案:√205.炉渣Al2O3/CaO大于1时,随着Al2O3含量的增加,粘度也随之增大. ( )答案:³206.高炉中修开炉时应均匀开风口. ( )答案:³207.高炉所用燃料中,其中 H:C越高的燃料,在同等质量条件下其产生的煤气量也越多. ( ) 答案:³208.从湿法除尘出来的高炉煤气,煤气温度越高,其发热值也越高. ( )答案:³209.富氧鼓风后因为入炉氮气减少即使比不变也可以提高高炉的煤气利用率. ( )答案:³210.未燃煤粉在炉内的去向是还原,渗碳和随煤气逸出. ( )答案:³211.轧辊按其辊面硬度可分为软面辊,硬面辊和特硬辊. ( )答案:√212.轧件正常咬入的条件是摩擦系数大于摩擦角的正切值,或摩擦角大于咬入角. ( )答案:√213.压下量大,轧件容易咬入. ( )答案:³214.钢是以铁为主要元素,含碳量在2.11%以下并含有其他元素的铁碳合金. ( )答案:√215.工业用的碳钢含碳量一般在1.40%以下. ( )答案:√216.影响宽展的因素很多,其中轧辊直径,轧件宽度,轧辊工作表面,轧制速度,温度都对宽展有影响. ( )答案:√217.钢的加热目的是提高塑性,降低变形抗力,以便于轧制. ( )答案:√218.钢的变形抗力随着加热温度的升高而增加. ( )答案:³219.直流电动机不能调速,投资大,供电系统复杂. ( )答案:³220.轧辊按辊面硬度可分为软面辊,半硬辊,硬面辊和特硬辊. ( )答案:√221.精轧入口夹送辊的主要作用是保证钢板能平直进入轧机. ( )答案:³222.活套在轧制过程中力求使带钢上的张力保持恒定,起到储套作用和保持各机架秒流量平衡. ( )答案:√223.钢在加热和冷却时发生相变的温度叫临界点或临界温度. ( )224.温度对金属塑性的影响是加热温度越高,金属塑性越好. ( )答案:³225.坯料宽度是影响宽展的主要因素. ( )答案:³226.提高轧制速度是现代轧机提高生产率的主要途径之一. ( )答案:√227.层流冷却的冷却线可根据带钢的厚度,温度,速度等不同来打开或关闭各冷却区,大大提高了冷却能力和冷却精度. ( )答案:√228.精轧侧导板的短行程控制是解决钢板平直度的手段之一. ( )答案:√229.终轧温度主要是通过机架间冷却水和轧机速度控制的. ( )答案:√230.钢板出精轧后平直度的检测不精确,在卷板卷取形成张力后平直度检测最好. ( )答案:³231.通常将矿石在荷重还原条件下收缩率3~4%时的温度定为软化开始温度,收缩率30~40%时的温度定为软化终了温度. ( )答案:√232.从热力学角度分析,煤气中CO在上升过程中,当温度降低400~600℃时可发生2CO=CO2+C 反应. ( )答案:√233.熔化温度低,还原性好的矿石有利于高炉的了冶炼. ( )答案:³234.实际风速是鼓风动能中最活跃的因素. ( )答案:√235.提高冶炼强度必将导致高炉焦比的升高. ( )答案:³二,选择题:1.出铁次数是按照高炉冷冻温度及每次最大出铁量不应超过炉缸安全出铁量来确定.( )A.按安全出铁量的60~80%定为每次出铁量B.按安全出铁量的30~50%定为每次出铁量答案:A2.高炉寿命一代炉龄中每立方米有效容积产铁量( ).A.低寿命为3000t/m3以下高寿命为5000t/m3以上B.低寿命为2000t/m3以下高寿命为6000t/m3以上答案:A3.铁水液面计操作的作用是( ).A.测量铁水罐液面位置B.测算实际出铁量C.满量报警答案:C4.用氧气烧渣,铁,风口时,确认氧气压力在( ).A.800KPa以上B.500KPa以上C.1000KPa以上答案:C5.在炉凉情况下,铁口深度往往会变浅,铁口眼应( ).A.适当加大B.维持正常C.适当减小答案:A6.矿石含铁量每增加1%,焦比将降低( ).A.2%B.4%C.8%答案:A7.休风复风后当风量达到正常值的( )时开始喷煤.A.50%B.60%C.70%D.80%答案:D8.一般鼓风含氧提高( ),风口面积应缩小1.0%~1.4%.A.1.0%B.1.5%C.2.0%D.3.0%答案:A9.按照炉料装入顺序,装料方法对加重边缘的程度由重到轻排列为( ).A.正同装-倒同装-正分装-倒分装-半倒装B.倒同装-倒分装-半倒装-正分装-正同装C.正同装-半倒装-正分装-倒分装-倒同装D.正同装-正分装-半倒装-倒分装-倒同装答案:D10.炉缸边缘堆积时,易烧化( ).A.渣口上部B.渣口下部C.风口下部D.风口上部答案:D11.高炉喷煤后综合焦比降低的原因是( ).A.煤粉的热值高B.间接还原发展C.煤气量增加D.直接还原发展答案:B12.边缘气流过分发展时,炉顶CO2曲线的形状为:( ).A.双峰型B.馒头型C."V"型D.一条直线答案:B13.影响炉缸和整个高炉内各种过程中的最重要的因素是( ).A.矿石的还原与熔化B.炉料与煤气的运动C.风口前焦炭的燃烧答案:C14.高炉喷吹的煤种属于( ).A.炼焦煤B.非炼焦煤C.气煤D.肥煤答案:B15.高炉的冷却水水速应使悬浮物不易沉凝,不发生局部沸腾,对水速要求( ).A.0.8~01.5m/sB.1.5~2.0m/sC.>2m/sD.>4m/s答案:C16.根据高炉解剖研究表明:硅在炉腰或炉腹上部才开始还原,达到( )时还原出的硅含量达到最高值.A.铁口B.滴落带C.风口D.渣口答案:C17.高压操作使炉内压差降低的原因是( ).A.冶炼强度较低B.风压降低C.煤气体积缩小D.煤气分布合理答案:C18.喷吹煤选择的煤种是( ).A.烟煤B.无烟煤C.含结晶水高的挥发份煤答案:C19.要使炉况稳定顺行,操作上必须做到"三稳定",即( )的稳定.A.炉温,料批,煤气流,B.炉温,煤气流,碱度C.煤气流,炉温,料批D.煤气流,料批,碱度答案:A20.高炉冶炼过程中,P的去向有( ).A.大部分进入生铁B.大部分进入炉渣C.一部分进入生铁,一部分进入炉渣D.全部进入生铁答案:D21.焦炭灰分的主要成份是( ).A.酸性氧化物B.中性氧化物C.碱性氧化物答案:A22.焦炭的气化反应大量进行的温度界限为( )℃.A.3.5答案:C26.衡量出铁口维护好坏的标准是( ).A.铁口深度B.铁口合格率C.渣铁出尽情况答案:B27.含铁矿物按其矿物组成可分为四大类:磁铁矿,赤铁矿,褐铁矿和( ).A.富矿B.贫矿C.精矿D.菱铁矿答案:D28.高温物理化学反应的主要区域在( ).A.滴落带B.炉缸渣铁贮存区C.风口带答案:A29.高炉中铁大约还原达到( ).A.90%B.95%C.99.5%答案:C30.高炉中风口平面以上是( )过程.A.增硅B.降硅C.不一定D.先增后减答案:A31.高炉冶炼中焦炭在风口区燃烧产生的温度高达( )℃.A.1400~1600B.1600~1800C.1700~1900D.1800~2100答案:D32.高炉冶炼要求焦炭对CO2的反应性( ).A.强B.中等C.差答案:C33.高炉冶炼条件下,下列氧化物最易还原的是( ).A.CaOB.SiO2C.FeO答案:C33.高炉内直接还原温度开始在( ).A.800~1000℃B.高于1100℃C.高于570℃答案:A34.高炉内型增大炉腹高度会使( ).A.炉料在炉腹区停留加长,减轻炉缸熔炼负荷B.不利于炉缸熔炼C.燃料消耗增加答案:A35.高炉内型是指高炉冶炼的空间轮廓,由炉缸,炉腹,炉腰和( )五部分组成.A.炉身及炉顶B.炉基及炉顶C.炉身及炉基D.炉身及炉喉答案:D36.高炉内炉料下降的动力是( ).A.气压B.煤气的浮力C.炉料与炉墙摩擦力D.重力答案:D37.高炉内的( )是热量的主要传递者.A.煤气B.矿石C.焦炭答案:A38.高炉煤气和部分焦炭夺取铁矿石中的氧,这一过程称作( ).A.氧化过程B.物理反应C.相互作用D.还原过程答案:D39.高炉冷却水压低于正常( )时应立即休风.A.70%B.60%C.50%答案:C40.焦炭的灰分主要是:( ).A.酸性氧化物B.中性氧化物C.碱性氧化物答案:A41.高炉冶炼过程中,不能去除的有害元素是:( ).A.CB.PC.SiD.S答案:B42.一般把实际含铁量占理论含铁量( )以上的矿石称为富矿.A.50%B.60%C.70%D.80%答案:C43.碱度低于( )的烧结矿称为非自熔性烧结矿.A.0.9B.1.0C.O.8D.1.1答案:B44.风口小套主要是受到( )而烧坏.A.炉内的高温气流B.渣铁与风口小套的直接接触C.喷吹煤粉的燃烧D.热风烧损答案:B45.影响炉缸和整个高炉内各种过程的最重要因素是:A.矿石的还原与熔化B.炉料和煤气的运动C.风口前焦炭的燃烧反应答案:C46.煤气利用最差的软熔带是:( ).A.V形B.倒V形C.W形D.平形答案:A47.影响炉渣黏度的主要因素是:A.碱度B.炉渣成分C.温度D.渣沟长度答案:C48.炉渣熔化后能自由流动的温度是炉渣的( ).A.熔化性B.熔化温度C.黏度D.熔化性温度答案:D49.空腔式风口小套的缺点之一是:( ).A.小套内实际水速较低B.强度不好C.更换困难D.小套内实际水速高答案:A50.一旦冷却器内水管结垢,( )而大大降低了冷却强度.A.因水垢导热系数很小B.阻损增大,水量减少C.水流速加快D.水流速减少答案:A51.高炉大修时最后一次铁的铁口角度应选择:( ).A.0.B.10.C.15.D.19.答案:D52.铁口泥套必须:( ).A.坚固B.完整C.适宜D.干燥答案:BC53.撇渣器要求( )和( ).A.渣铁畅流B.不憋渣C.铁沟不过渣D.渣沟不过铁答案:CD54.高炉结瘤时,结瘤侧第一点CO2值( ).A.降低B.升高C.不变答案:B55.炉凉时,渣样断口呈:( ).A.玻璃状B.黑色C.灰石头状答案:B56.碳气化反应大量进行的温度界限在( ).A.<1000℃B.900~1000℃C.1100℃以上答案:C57.高炉生产时,铁口主要受到( )等的破坏作用.A.高温B.机械冲刷C.紊流冲刷D.化学侵蚀答案:ABCD)58.促进硅还原的措施有:( ).A.提高炉渣碱度 B增加炉渣中SiO2的数量C提高高炉下部温度 D.降低高炉下部温度答案:BC59.耐火材料能承受温度急剧变化而( )的能力叫耐急冷急热性.A.不破裂B.不软化C.不熔化D.不剥落答案:AD60.H下列( )元素可100%进入铁水.A.SB.PC.Fe答案:B61.高炉解体调研查明,炉料在炉内基本上是按装料顺序( )分布的.A.矿石超越焦炭B.逐步混合C.呈层状下降答案:C62.高炉内氧化物在逐级还原的过程中( )是最关键的.A.FeOB.Fe3O4C.Fe2O3答案:A63.焦炭在炉内大量产生气化反应的温度区间是( ).A.1000℃答案:C64.高炉有效高度与炉腰直径的比值随炉容扩大而( ).A.降低B.升高C.变化不大答案:A65.炉料中存在碳酸盐时,其分解反映( )在高温区进行.A.全部B.约有50%C.不会答案:B66.氢在( )时参与还原反应不如一氧化碳活跃.A.1000℃答案:A67.在高压操作中,由于顶压提高使得( ),故可以显著提高入炉风量.A.煤气流小而合理B.边缘煤气发展C.煤气体积压缩答案:C68.高炉内存在间接还原与直接还原,只有( )时,才是经济效果最佳的.A.100%间接还原B.两者比例达到适当成度C.100%直接还原答案:B69.铁的直接还原度是指FeO中用碳直接还原的铁量与铁氧化物中被还原的( )之比.A.总氧化铁量B.总碳量C.总铁量答案:C70.铁水中硅大量被还原的区域是( ).A.炉缸B.滴落带C.软熔带答案:B71.富氧鼓风是因( )而使得理论燃烧温度提高的.A.燃烧热量增加B.燃烧速度加快C.产生的煤气量减少答案:C72.高炉炉体热负荷最大的部位是( ).A.炉缸B.炉腹,炉腰C.炉身答案:B73.软熔带是高炉透气性最差的部位,决定该区域煤气流动及分布的是( ).A.煤气利用程度B.炉料的粒度组成C.焦窗面积及其位置形状答案:C74.风口前碳素燃烧产生的一氧化碳,供( )利用的程度,称碳素利用率.A.铁高级氧化物B.非铁元素C.间接还原答案:C75.当高炉综合冶炼强度有较大幅度降低时,高炉鼓风动能应( ).A.提高B.稳定C.适当降低答案:C。
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泥料出锅温度对无水炮泥马夏值的影响
摘要:无水炮泥的马夏值是衡量无水炮泥在铁口作业性能的特性值,合理的范
围是炮泥质量和高炉安全顺行的保障之一。
而泥料出锅温度是影响马夏值大小的
一个重要因素。
温度过低或过高,马夏值则易超出范围。
马夏值高于范围会造成:(1)对于炮泥质量保存周期短;(2)高炉堵口时打泥压力高,炮泥不能完全填充铁口
孔道,下次出铁时出铁时间短;马夏值低于范围会造成:(1)炮泥油比例超标,炮
泥烧结时强度低;(2)高炉出铁时由于炮泥强度低,经受不住渣铁长时间的冲刷,
铁口孔道变大,出铁速度加快,带来安全隐患。
因此对炮泥出锅温度进行有效的
控制,至关重要。
本文也将结合采用minitab相关质量工具,通过控制图,将其
控制在合理的范围内,并提高过程能力,使无水炮泥的马夏值在合理范围内。
关键词:泥料出锅温度;马夏值;控制图
1.1研究背景
无水炮泥马夏值的控制标准是根据其所用在的高炉的状况来确定,不同的高
炉使用的无水炮泥其马夏值的控制标准不同。
本文所研究的啊A型配方无水炮泥
的马夏值控制标准为650-850kpa。
通过前期实验室试验确定了其各种原材料和结
合剂加入量,以及泥料出锅温度的控制范围65-75℃,使马夏值符合该标准范围。
于2016年6月份投入工业生产后,按照实验室试验提供的控制参数生产,实测
马夏值远远高于标准,如图1。
1.2泥料出锅温度对应相同锅次马夏值的统计分析
对2016年6月份针对A型配方无水炮泥工业生产时,泥料出锅温度及马夏
值的跟踪,(数据来源于生产报表,真实有效)通过散点图,分析泥料出锅温度
及马夏值的关系。
图1
图1的散点图显示当泥料出锅温度处于规定范围偏上线时即在70-75℃时,实测马夏值均在850kpa以上,超出马夏值规定范围650-850kpa。
图2
图2的散点图显示当泥料出锅温度处于规定范围中间值时即在67-70℃时,实测马夏值均在700-800kpa之间,与马夏值规定范围吻合。
2对泥料出锅温度最佳控制范围67-70℃的验证
2.1原理
控制图也叫“管制图”。
根据数理统计原理分析和判断工序是否处于稳定状态
所使用的、带有控制界限的一种质量管理图表。
1924年美国贝尔电话实验室的休
哈特研究统计学在生产中的应用时,绘制了第一张工程质量控制图,此后广为采用。
控制图是对过程质量特性进行测定、记录、评估,从而监察过程是否处于控
制状态的一种用统计方法设计的图。
图上有三条平行于横轴的直线:中心线(CL,Central Line)、上控制线(UCL,Upper Control Line)和下控制线(LCL,Lower Control Line),并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列。
UCL、CL、LCL统称为
控制线(Control Line),通常控制界限设定在±3标准差的位置。
中心线是所控制的
统计量的平均值,上下控制界限与中心线相距数倍标准差。
若控制图中的描点落
在UCL与LCL之外或描点在UCL和LCL之间的排列不随机,则表明过程异常。
图3
图4
2.2对泥料出锅温度和马夏值的过程监控
结合之前的工业生产情况,泥料出锅温度范围由65-75℃改为62-72℃。
马夏
值控制本次验证过程数据来源于2016年12月份生产A型配方无水炮泥工业生产
日报表,数据真实有效。
图3显示生产过程中泥料出锅温度均通过相关措施控制在67-70℃范围内,且属于可控状态。
图4中的马夏值的锅次均与图3中监测的泥料出锅温度的锅次一一对应,从
图中可以看出实测马夏值在650-850kpa之间,实测马夏值符合马夏值标准范围,且属于可控状态。
图5
2.3无水炮泥一次合格率
无水炮泥的泥料出锅温度受原料温度、结合剂温度以及外界气温等因素影响,在实际的生产过程中不易控制,但我们已经找出了能够稳定无水炮泥马夏值标准
范围的最佳泥料出锅温度67-70℃,所以在生产过程中在各个控制环节采取相应
的控温措施保证泥料出锅温度处于最佳范围内,经过2017年前9个月的生产跟踪、数据搜集,发现无水炮泥马夏值的一次合格率比控制泥料出锅温度最佳范围
之前相比大大降低,如图5:
3.结论
(1)适合A型配方无水炮泥工业生产的最佳泥料出锅温度为67-70℃;
(2)通过对泥料出锅温度最佳范围的控制,实测马夏值的一次合格率大大提高,调整率由原来的50%以上降低到平均13%左右。
参考文献
[1]蔡昌旺.SPC在无水炮泥中的应用,安慰工业大学学报(自然科学版)2010.27。