我国炮泥的现状
2024年粘土及其他土砂石开采市场发展现状
2024年粘土及其他土砂石开采市场发展现状1. 前言粘土及其他土砂石是建筑、道路、农田等基础设施建设中不可或缺的材料。
因此，粘土及其他土砂石开采市场一直是一个重要的产业。
本文将分析当前粘土及其他土砂石开采市场的发展现状，包括市场规模、主要参与者、发展趋势等。
2. 市场规模粘土及其他土砂石开采市场的规模庞大，主要原因如下：•基础设施建设的需求：随着城市化进程不断加速，对基础设施建设的需求也日益增长。
粘土及其他土砂石是建筑、道路等基础设施的重要材料，因此市场需求量大。
•农田整治的需求：农田整治需要大量的粘土、砂石等材料，以改善土壤质量和水源保护。
农业现代化的推进增加了对这些材料的需求量。
•矿产资源丰富：中国地域辽阔，地下储量丰富，尤其是西部地区。
这些地区的粘土及其他土砂石开采资源丰富，满足了市场供应的需求。
综上，市场规模巨大且仍然保持着增长势头。
3. 主要参与者粘土及其他土砂石开采市场涉及多个参与者，主要包括：•矿山企业：这些企业专门从事粘土及其他土砂石的开采工作。
这些企业通常拥有一定的开采权，能够从矿山中提取出高质量的原材料。
•建筑公司：建筑公司是粘土及其他土砂石的主要买家之一。
他们将这些原材料用于房屋建设、道路修建等项目中。
•农田整治企业：这些企业专门从事农田整治工作，因此需要大量的粘土、砂石等材料，以改良土壤质量。
•政府监管机构：政府监管机构负责对粘土及其他土砂石开采市场进行监管，确保市场秩序和环境保护。
以上是粘土及其他土砂石开采市场主要参与者的简要介绍。
4. 发展趋势随着科技和工艺的不断发展，粘土及其他土砂石开采市场也呈现出一些明显的发展趋势：•绿色开采：环境保护已经成为一个全球性的重要议题。
矿山企业逐渐意识到环境保护的重要性，开始采取环保措施，以减少对周围环境的影响。
•技术创新：随着科技的不断进步，粘土及其他土砂石的开采技术也在不断提高。
新的开采方法和设备的引入，使得开采效率得到了提升。
•市场竞争加剧：由于市场需求量大，粘土及其他土砂石开采市场的竞争也日益激烈。
炮泥成分对其性能影响的研究现状
第40卷 第2期华北理工大学学报(自然科学版)V o l .40 N o .22018年04月J o u r n a l o fN o r t hC h i n aU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n )A pr .2018收稿日期:2017-10-31 修回日期:2018-03-28基金项目:国家自然科学基金重点支持联合基金项目(U 1360205)㊂文章编号:2095-2716(2018)02-0001-06炮泥成分对其性能影响的研究现状赵宴崇,吕庆,严照照,兰臣臣(华北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063210)关键词:无水炮泥;成分;性能摘 要:炮泥性能对高炉顺行具有重要作用,改变炮泥成分,炮泥性能也发生改变㊂本文综述了炮泥成分对其性能影响的研究现状㊂结果发现:含铝骨料和粉料可提高炮泥的耐火度,刚玉起到了骨架作用,粉料可提高炮泥的密度;S i 4N 3和S i C 加入炮泥中可提高炮泥抗渣铁侵蚀性能,同时S i 4N 3的加入使炮泥的气孔率增加;焦炭和含碳结合剂加入炮泥可形成碳结合相,提高炮泥的强度,同时结合剂可改善炮泥的可塑性㊂中图分类号:T F 573+.6 文献标识码:A随着我国钢铁工业的迅速发展,高炉逐渐大型化,如宝钢湛江㊁首钢京唐㊁沙钢等企业一批特大高炉的相继投产㊂在高炉大型化的同时,高炉操作技术也有了很大进步,如高冶炼强度㊁高压高风温富氧操作等;同时高炉的出渣铁次数逐渐减少,但是每次出渣量和出铁量增大,渣铁对炮泥的冲刷性增强㊂因此,特大型高炉的正常生产对炮泥的性能提出了更高的要求㊂由于有水炮泥抗渣铁侵蚀能力差㊁体积密度小和升温速度慢炮泥未烧结铁口发红等问题已经无法满足特大型高炉对炮泥性能的要求[1],逐渐开发出了高质量的无水炮泥,同时,也有学者对其进行了深入的研究㊂本文总结了前人对炮泥成分对其性能影响的研究现状,可以深入理解炮泥成分对其性能的影响机理,以确定炮泥适当的成分,为研究出高质量环保型炮泥提供借鉴,同时有利于炉前操作时调整炮泥成分㊂1高炉对炮泥性能的要求物质组成对其性能具有重要影响㊂无水炮泥主要由三部分组成,分别为耐火骨料和微粉㊁添加剂和结合剂㊂目前,主要添加原料包括碳化硅㊁氮化硅等,耐火骨料主要为刚玉㊁矾土和高铝粉煤灰等,传统炮泥结合剂主要以焦油和沥青为主[2]㊂由于焦油在高温状态下分解出烟雾,污染环境,同时对职工健康造成影响,现在已开发出树脂结合剂等环保结合剂[3]㊂高炉顺行及铁口维护与炮泥性能密切相关㊂炮泥性能主要包括抗压强度㊁抗折强度㊁抗渣和铁水的侵蚀性㊁耐火度和体积稳定性等性能[4]㊂炮泥的抗渣铁侵蚀性能要好,炮泥在出铁过程中受到高炉渣和铁水的冲刷,抗渣铁侵蚀性较差的炮泥将会导致出铁口扩大,有可能出铁过程失控,危及炉前安全;炮泥要具有良好的作业性,在炉前有利于工人将炮泥挤压进入到出铁口中;炮泥的体积在不同温度下变化要小,即保证炮泥进入出铁口在高温下空隙要小,防止渣铁渗出;炮泥的耐火度要高,即在高温条件下不发生熔化;常温下炮泥的可塑性要好,好的可塑性有利于炮泥填充到出铁口,有利于孔内的旧炮泥和新炮泥相互接触并粘结在一起;炮泥的开口性能要好,出铁时有利于开口机的钻眼[5]㊂2炮泥成分对其性能影响物质的组成决定了其微观结构,微观结构对其性能具有重要的影响,改变炮泥的成分,炮泥的性能发生改变㊂2.1 铝质耐火骨料与细粉对炮泥性能的影响由于氧化铝的熔点较高,达到了2050ħ,同时氧化铝性能较好,原料丰富,价格低廉,因而广泛应用到耐火材料中[6],同时也应用到无水炮泥中㊂氧化铝主要以刚玉㊁高铝粉煤灰和矾土矿的形式加入到炮泥中㊂耐火材料中加入的刚玉主要有电熔或烧结白刚玉㊁棕刚玉和矾土基刚玉[7],高端炮泥主要采用白刚玉,而一般炮泥中采用棕刚玉,刚玉在炮泥中起到了骨架的作用[8],张君博等人研究了棕刚玉粒度对炮泥性能的影响,发现:随着刚玉粒度的增大,经过焙烧后炮泥的抗折强度和抗压强度明显的降低,在高温状态下强度的获得主要依靠烧结,由于粒度增大,降低了刚玉的比表面积,导致其烧结活性降低,所以抗折强度和抗压强度降低[9]㊂图1 3种不同含铝原料炮泥试样微观形貌图我国高铝矾土储量丰富,主要分布在山西㊁河南和贵州等地,近几年,我国的矾土料也广泛应用到高铝耐火材料中[10],同时也加入到炮泥中㊂李克芬研究了不同矾土量对炮泥性能的影响,研究发现:随着炮泥中矾土含量的增加,炮泥的抗压强度和抗折强度先降低后增加,烧后体积收缩减小,显微气孔增多[11]㊂邱海龙等人研究了不同矾土料对炮泥性能的影响,研究发现:在同等焦油加入量的前提下,矾土均质料的可塑性比矾土熟料好,即矾土均质料致密度较高;同时加入矾土均质料的炮泥具有较高的高温抗折强度和常温耐压强2 华北理工大学学报(自然科学版) 第40卷度,性能稳定,即矾土均质料中含有大量的莫来石相,细磨均匀化在高温条件下有利于莫来石相的生成与长大,莫来石柱状晶体穿插在炮泥结构中(微观形貌图如图1所示),使炮泥的强度提高[12]㊂火力发电厂的粉煤灰中含有较高的A l 2O 3,目前主要以堆放为主,将高A l 2O 3的粉煤灰加入到炮泥中可提高二次资源利用率,同时可减少土地的占用[13],也有学者对其进行了研究㊂张健等人将高铝粉煤灰加入到炮泥中研究高铝粉煤灰对炮泥性能的影响,发现:随着炮泥中高铝粉煤灰含量的增加,炮泥的体积密度逐渐升高,抗折强度逐渐降低,对炮泥抗渣侵蚀能力几乎无影响,高铝粉煤灰加入到炮泥中降低了沥青对炮泥骨料和粉料的润湿性,使炮泥的综合性能降低,煅烧后炮泥的强度降低[14]㊂2.2 焦粉对炮泥性能的影响在炮泥中加入焦粉不仅可以改善炮泥的透气性,有利于挥发物的排出,而且在高温环境下产生还原性气氛,防止其他物质的氧化,同时还可与其他含碳物结合形成碳结合相,有利于提高炮泥的强度[15],前人也对其进行了深入研究㊂魏军从研究了焦粉对无水炮泥性能的影响,研究发现:炮泥的显微气孔随着焦粉含量增加而增加,炮泥的透气性变好,抗折强度和抗压强度随着焦粉增多而逐渐降低[16]㊂李克芬将焦炭含量由10%增加到50%,炮泥的体积密度㊁抗折强度和耐压强度呈现出降低的趋势,而显微气孔逐渐升高,即其透气性增加,但是加入过多导致炮泥的强度和抗渣铁侵蚀能力降低[11]㊂同时王鹏研究了3种不同粒度分布的焦炭对炮泥性能的影响,研究发现:焦粒的平均粒径越大,炮泥的马夏值越大,粒径娇小焦炭炮泥的可塑性较好,但炮泥可出现潮泥,即焦炭为多孔结构,在混料中吸附了较多的结合剂,导致炮泥的可塑性降低,同时平均粒径较大的焦炭可降低与铁水接触炮泥的过烧结程度,使炮泥的收缩较小,降低了铁水渗出的概率[17]㊂2.3 S i 4N 3对炮泥性能的影响由于氮化硅具有较高的耐火度和较好的耐蚀性,所以氮化硅可作为耐火材料的原料[18],同时也可将氮化硅加入到炮泥中㊂徐国涛等人采用电子探针和能谱等手段研究了氮化硅对炮泥性能的影响,研究发现:在炮泥中加入氮化硅可提高炮泥的抗压强度和增加炮泥中的气孔,有利于改善炮泥的开口性能和透气性能,在还原气氛下生成了铝硅酸盐和碳单质,同时烧结过程中产生氮气,增加了炮泥的气孔和防止碳素被氧化[19]㊂目前,氮化硅价格比较高,而氮化硅铁价格较低,很多企业以氮化硅铁的形式将氮化硅加入到炮泥中[18,19],同时,学者也做了大量的研究工作㊂陈俊红[20]等人以沥青㊁棕刚玉㊁碳化硅等为原料,研究了氮化硅铁对炮泥性能的影响,研究发现:当温度较低时,炮泥中氮化硅铁含量低于24%时,炮泥在800ħ对其抗折强度影响较小,在1200ħ时,炮泥中12%的氮化硅铁对其抗折强度影响较为明显,氮化硅铁加入量ȡ12%时,对1000ħ以上的高温抗折强度的提高效果即已显现,尤其对1400ħ的高温抗折强度的提高非常显著㊂氮化硅铁加入量ȡ12%时,有助于提高炮泥的高温抗折强度,提高耐冲刷性,延长出铁时间,氮化硅铁加入量对炮泥抗熔渣侵蚀性的影响不明显㊂周永平采用扫面电镜㊁X R D 等手段研究了氮化硅铁对铝碳质炮泥性能的影响,研究发现:炮泥的抗渣侵蚀能力和强度随着氮化硅铁含量的增加先增大后降低,即加入氮化硅铁使炮泥中生成了强度较高的A l N 和S i C ,使骨料结构的强度提高,同时炮泥的气孔增多,所以强度先增大后减小;氮化硅是强共价键化合物,使炮泥与渣相润湿角大,同时与其他物质在高温状态下发生反应产生气体,阻碍了渣相的接触,但是气孔随着氮化硅铁含量的增加而增多,过多的铁元素在高温时产生液相,所以抗渣侵蚀能力降低[21]㊂陈博采用热力学计算和试验研究了不同氮化硅铁对炮泥性能的影响,研究发现:炮泥的体积密度随着氮化硅铁含量的增加而降低,同时随着温度由1200ħ升高到1400ħ时,炮泥的体积密度逐渐降低,主要由于炮泥中残余的树脂和沥青发生反应所导致;炮泥的显气孔率随着氮化硅铁含量的增加呈现出先升高后降低;随着氮化硅铁含量增加的增加,炮泥抗压强度先降低后增加;炮泥的抗渣强度几乎不受氮化硅铁含量的影响,氮化硅铁可与炮泥中的碳反应生成N 2和S i C ,而S i C 可强化炮泥基质[22]㊂3 第2期 赵宴崇,等:炮泥成分对其性能影响的研究现状4华北理工大学学报(自然科学版)第40卷2.4S i C对炮泥性能的影响碳化硅具有抗震性好,导热系数高㊁强度高和耐磨损等良好的高温性能,已在冶金㊁化工等工业作为耐火材料应用广泛[23],在冶金中将碳化硅加入到炮泥中可改善炮泥的性能,前人也对其进行了研究㊂甘菲芳利用热解碳源和硅酸盐矿物合成S i C-C复合添加剂并将其加入到炮泥中研究S i C-C复合添加剂对炮泥性能的影响,发现:随着S i C-C复合添加剂含量由10%增加到35%,炮泥的强度逐渐的升高;炮泥的抗渣铁侵蚀能力随着S i C-C复合添加剂含量的增加而增强,即S i C-C复合添加剂进入到炮泥中主要以针状的碳化硅形式存在,碳主要以多孔而坚硬的碳粒和石墨粉的形式存在,S i C以原位生成,其活性好,有利于烧结反应的进行,而石墨抗渣㊁铁和抗氧化能力强,因此有利于提高炮泥的抗渣铁侵蚀能力和抗压强度[24]㊂杨利鹏等人以碳化硅复合超微粉的形式加碳化硅到炮泥中研究碳化硅对其性能的影响,研究发现:经埋碳热处理的试样的气孔率随着碳化硅复合微粉含量的增加而降低,当碳化硅复合微粉含量低于7%,体积密度㊁抗折强度和抗压强度随着碳化硅复合微粉含量的增加而增加,当碳化硅复合微粉含量超过7%,高温抗折强度略有降低,当即碳化硅复合微粉粒度较小,有利于填充到炮泥的空隙中,同时碳化硅复合超微粉中的硅粉可促进炮泥的烧结,使显微气孔减少,同时在高温条件下单质硅与碳反应生成原位碳化硅形成网络结构,强化了炮泥的组织结构,使炮泥的强度得到了提高[25]㊂2.5结合剂对炮泥性能的影响结合剂的好坏对炮泥的可塑性具有重要的影响㊂目前,结合剂主要有焦油㊁沥青和酚醛树脂㊂前两者成本较低,操作简单,但是也有一定的缺点,如硬化速度慢,挥发分含量高,对环境污染严重,特别是对炉前工人身体危害大[26,27]㊂焦油成分比较复杂,主要由芳香羟和脂肪羟等有机物组成[28-30]㊂目前高炉炮泥的结合剂中还需要加入较大比例的焦油㊂谢威通过改变炮泥中焦油含量研究焦油量对炮泥性能的影响,研究发现:当焦油量由18%提高到20%,炮泥的塑性不断提高,炮泥的体积密度先增大后减小,即在烧结过程发生碳化,体积収缩,同时炮泥中的S i O2和A l2O3发生反应生成莫来石,造成体积膨胀,同时炮泥的抗折强度逐渐降低[31]㊂邱海龙等人采用3种不同的焦油加入到炮泥中研究不同焦油对炮泥性能的影响,发现:焦油中β-树脂含量越高,炮泥的结构更加致密㊁可塑性越好,体积密度越大,同时结焦值较高的焦油加入到炮泥中可提高炮泥的强度,即焦油挥发后残碳量高,有利于形成碳结合网络,所以炮泥的耐压强度高[32]㊂沥青作为石产品中最复杂的产品,富集了原油中主要的缩合芳羟化合物和杂原子[33],在炮泥中加入沥青可改善炮泥的性能㊂梁向荣等人研究了沥青加入量对炮泥性能的影响,研究发现:炮泥的抗渣铁侵蚀能力随着沥青含量的增加呈现出增高的趋势,沥青加入到炮泥中,沥青在物料颗粒间被碳化,形成结合碳,而碳结合的强度比较高,所以炮泥的抗渣铁侵蚀能力得到提高[34]㊂同时,范咏莲[35]等人研究了沥青软化点对炮泥性能的影响,发现:沥青的软化点对炮泥的可塑性没有相关的影响,当炮泥热处理温度为200ħ时,沥青的软化点对炮泥的强度影响较小,经过热处理为1000ħ或1450ħ时,炮泥的抗压强度随着沥青软化点的升高而呈现出增大的趋势,随着沥青软化值的升高,沥青的结焦值也增加,有利于沥青在高温结焦碳化,形成焦化网络结构,所以炮泥的强度比较高㊂酚醛树脂在高温状态下强度高㊁硬度大的优良性能,已作为良好的结合剂应用到耐火材料领域,同时也将酚醛树脂加入到炮泥中[36]㊂作为一种新型环保的结合剂,也有学者研究了树脂对炮泥性能的影响㊂刘兴平[37]将树脂结合剂替代蒽油和焦油混合结合剂来研究树脂对炮泥性能的影响,研究发现:随着树脂含量的增加,炮泥的耐压强度和抗折强度都有一定的提高,但是炮泥的可塑性略有降低㊂不仅有学者研究了树脂含量对炮泥性能的影响,同时还有学者研究了树脂粘度对炮泥性能的影响㊂张亚彬[27]等人采用4种不同粘度的树脂加入到炮泥中研究树脂粘度对炮泥性能得意影响,研究发现:在塑性保持一定情况下,粘度越大,需要加入的树脂含量越高,即树脂主要起到了分散和结合的作用,在混战过程结合剂包裹着骨料颗粒表面中形成薄膜,减小颗粒间的摩擦力,树脂的润湿性和流动性随着树脂粘度的增大而变差;经过热处理后,炮泥的气孔率随着树脂粘度的增大而增大,体积密度随着树脂粘度的增大而减小,同时炮泥的抗折强度和抗压强度随着树脂粘度的增大都呈现出降低的趋势,树脂中的挥发物含量随着粘度的增大而增多,高温挥发后气孔增多,所以强度降低㊂3结论(1)炮泥的成分对其在铁口的冶金性能具有重要作用㊂刚玉在炮泥中可提高炮泥的耐火度,同时其粒度较大,在炮泥中起到了骨架作用,降低了炮泥的可塑性,矾土和高铝粉煤灰粒度较细,加入后可提高炮泥的密度和强度,即在高温条件下生成莫来石㊂(2)炮泥中加入氮化硅,可提高炮泥的强度,即在还原性气氛下生成A l N 和S i C ,同时产生N 2,炮泥的气孔增多透气性提高,使强度降低;碳化硅加入炮泥可提高炮泥的抗渣铁侵蚀能力,焦炭加入到炮泥中与其他含碳物料在高温状态下形成碳结合相,可提高炮泥的强度,同时可改善炮泥的透气性;结合剂的加入可改善炮泥的可塑性,同时结合剂中碳与焦炭等物质中碳形成结合碳,在一定程度上增强炮泥的抗渣铁侵蚀能力㊂(3)虽然无水炮泥的研究有了一定的进步,但是部分炮泥质量差,同时严重污染环境,因此有必要开发出高质量低耗环保型炮泥㊂参考文献:[1] 涂军波,魏军从.高炉用无水炮泥的开发和应用[C ].全国不定型耐火材料学术会议,2005.[2] 朱厚亮,刘百宽,许启明,等.环保型结合剂对高炉炮泥性能的影响[J ].耐火材料,2009,43(4):285-287.[3] 刘兴平,唐勋海,范咏莲,等.抑制铁口喷溅专用无水炮泥的研制和应用[J ].炼铁,2012,31(1):49-52.[4] 董晓春,管山吉,刘苗.大型高炉用出铁口炮泥的现状与发展[C ].国际耐火材料学术会议,2007:81-83.[5] 吴广富,寇绍儒,刘兰田.提高铁口无水炮泥质量的措施[J ].炼铁,1990,(5):41-44.[6] 陈玮,张勇.水硬性氧化铝在不定形耐火材料中的应用前景分析[J ].第十届全国耐火材料青年学术报告会,2007.[7] 周丽红,杨德安,曹喜营,等.刚玉浇注料的研究与应用现状[J ].耐火与石灰,2007,32(5):10-13.[8] 占华生,孙加林,陈俊红.高性能高炉出铁口用炮泥的研制[C ].全国耐火材料综合学术年会,2004.[9] 张君博,刘兴平,徐自伟,等.S i C 粉和棕刚玉粉粒度对炮泥性能的影响[J ].耐火材料,2012,46(5):371-372.[10] 杨中正,叶方保,钟香崇.以矾土和煤矸石烧结合成刚玉和莫来石[J ].耐火材料,2006,40(4):276-279.[11] 李克芬.重钢1350m~3高炉无水炮泥性能研究与应用实践[D ].重庆:重庆大学,2008.[12] 邱海龙,范咏莲,刘兴平等.矾土均质料对炮泥性能的影响[J ].耐火材料,2014,48(1):61-63.[13] 邱海龙,刘兴平,范咏莲,等.一种添加粉煤灰合成的S i A l O N 的高炉用炮泥及其制备方法[P ].北京:C N 103172389A 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mm i n gp e r f o r m a n c eA b s t r a c t:T h e p e r f o r m a n c e o f t h e s t e mm i n g h a s a n i m p o r t a n t e f f e c t o n t h e o p e r a t i n g s m o o t h l y o f t h e b l a s t f u r n a c e.I f t h ec o m p o s i t i o no f t h es t e mm i n g i sc h a n g e d,t h e p e r f o r m a n c eo f t h es t e mm i n g w i l lb ea l s o c h a n g e d.T h e r e s e a r c h s t a t u s o f t h e e f f e c t s o f s t e mm i n g c o m p o n e n t s o n i t s p e r f o r m a n c ew a s d i s c u s s e d.T h e r e s u l ts h o w t h a tt h ef i r er e s i s t a n c e o ft h es t e mm i n g c a n b ei m p r o v e d b y a d d i n g a l u m i n u m-b e a r i n g a g g r e g a t e a n d p o w d e r.C o r u n d u m p l a y s a r o l e a s s k e l e t o n i n t h e s t e mm i n g,t h ed e n s i t y o f t h e s t e mm i n g c a nb e i m p r o v e db y a d d i n gp o w d e r,a n d t h e c o r r o s i o n r e s i s t a n c eo f s t e mm i n g c a nb e i m p r o v e db y a d d i n g S i4N3a n dS i Ct ot h es t e mm i n g.A t t h es a m et i m e,t h e p o r o s i t y o f t h es t e mm i n g c a nb e i n c r e a s e db y a d d i n g S i4N3.Ac a r b o nb i n d i n gp h a s ec a nf o r m a n dt h es t r e n g t ho f t h es t e mm i n g c a nb e i m p r o v e db y a d d i n g c o k e a n d c a r b o n-c o n t a i n i n g b i n d i n g a g e n t s t o t h e s t e mm i n g.A t t h e s a m e t i m e,t h e p l a s t i c i t y o f t h e s t e mm i n g c a nb e i m p r o v e db y a d d i n g t h eb i n d e r.。
高炉铁口用炮泥
除结合剂方面的改进外，日本在1979年到1987年还先后开发了SiO2炮泥，高耐用性SiO2炮泥及特别耐用氧化铝炮泥。由于无水炮泥开铁口困难，日本于1985年开发出了插棒法开铁口，它结合改进炮泥，显著降低了炮泥的单位耗量和减少了出铁次数，达到最佳的出铁量，稳定操作以及减轻工人劳动强度的目的。
如何提高炮泥的性能指标，使炮泥既能满足高炉出铁时铁渣熔液对其侵蚀和冲刷的要求，又便于打开铁口，顺利出铁，是我们追求的目标。
结束语
炮泥用于堵塞出铁口，是重要的高炉用耐火材料之一，尤其是大型高炉，一天之内高速流经出铁口的铁水可以达到1万4千吨，所以，高炉炮泥的使用条件非常苛刻、性能要求很高。新型无水炮泥由于使用了氮化硅铁的新型耐火原料，使得炮泥的高温抗折强度提高，耐铁水冲刷性较强，基本上克服了以往炮泥在使用中的缺陷。
2热化学侵蚀
我国高炉大量使用烧结矿，仅少量球团矿和矿石，渣铁比高，炮泥与铁液及渣熔液长时间接触，易发生化学反应，使炮泥被侵蚀。反应生成铁橄榄石(F2S)，铁堇青石(F2AS5)，铁铝酸四钙(C4AF)，锰堇青石(2MnO·2Al2O3·5SiO2)等低熔点矿物相，在出铁期间，随着铁渣熔液的冲刷而流失，使出铁口孔径扩大，造成铁水急速冲出铁口，影响铁口稳定。
目前国内的大型高炉用炮泥始终存在较多的问题，但从2003年起，北京科技大学研制开发新型无水炮泥，通过使用北京科技大学自主开发的耐火原料-氮化硅铁，同时对炮泥的生产工艺进行系统的研究，解决了以往大型高炉用炮泥使用上的缺陷，使大型高炉用无水炮泥的使用性能取得了突破性的提高，最大限度地满足大型高炉的冶炼要求和寿命要求，为延长高炉寿命打下了坚实的基础。
我国的大中型高炉一般都是20世纪80年代后改建或新建的，一般不设出渣口，仅设有1-4个出铁口，铁口每天排出的铁渣量很大，如宝钢两座4063m3的大型高炉，日最大出铁量为10000t，出渣量为3200t，出铁渣的速度为5.8～7.5t／min。要满足这些工作条件，有水炮泥显然不行，为此采用了另一类型的炮泥———无水炮泥。无水炮泥一般由刚玉、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。这种炮泥由于采用高纯原料，并以碳质原料为结合剂，其耐渣铁熔液的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。另外，无水炮泥在使用中也有一个不断改进完善的过程。国内不少炼铁厂在无水炮泥的改进方面做了许多有益偿试，研制了多种类型的无水炮泥，或采用特殊材料作为炮泥的原料，如含钛炮泥等。
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。
国内与国外部分高炉炮泥使用的比较
北京瑞尔非金属材料有限公司 竞达瑞尔（北京）工程技术有限公司
5,500
巴西不同容积高炉的铁口深度和打泥量
TH Length Av=2.82M
700 600 500 2.60 2.65 1.70 1.70 136 160 90 2.60 2.80 2.90 2.80 320 180 200 200 250 250 3.00 2.50 320 250 250 250 240 打泥量（kg） 铁口深度(M) 3.40 3.00 3.00 3.00 3.80 3.45 2.80 3.00 400 440 4.00 3.50
3.00
2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00
400
300 200 100 0 90 90
1,500
1,550
1,750
1,829
2,421
3,284
3,284
4,237
高炉容积 V m3
• • • •
3000m3以上级别的平均铁口深度为3.2米 铁口深度与打泥量之间并不紧密相关 更多与高炉容积和铁口区耐材结构相关 脱离铁口区耐材结构单纯依靠多打泥铁口深度难于稳定
国内有一座高炉铁口区耐材的厚度仅有3米左右，可是在操作中却希望将 铁口深度做到4.2米。实践证明这样的铁口深度无法达到，后来将铁口深度 调整为3.8米才逐步稳定下来。
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铁口深度 S ≥ N2
需要足够深度 不需要太深 两种泥包形状
A
B
Vin
Vout
努力做成A型
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关于高炉炉前操作和炮泥使用的几点认识
关于高炉炉前操作和炮泥使用的几点认识摘要：本文主要是针对了当前我国高炉平均的出铁次数和发达国家的先进水平相比是偏高的，在吨铁消耗炮泥的数量也是较大的现状进行详细分析，首先从改进高炉炉前出铁的操作与科学合理的选择、使用炮泥选择这两个方面提出针对观点。
其次详细的介绍了高炉标准的出铁次数和空炉缸操作等方面和出铁操作的有关概念，并建议在调节铁口开口的直径中，去实现最低的出铁次数为主要目标，工作人员需要努力的让出铁的速度接近实际高炉的产出铁的速度。
针对在高炉怎样去选择炮泥的原则和使用炮泥提出建议，予以有关单位参考与借鉴。
关键词：高炉；炉前操作；炮泥使用；对策前言：最近几年来，我国高炉操作对于炼铁厂的管理优化重视程度越来越高。
因为大多数国内的高炉针对炉前使用的耐火材料及炮泥，和供应商签订了吨铁结算的协议的，在对于怎样去优化耐材质量，降低炮泥消耗，努力降低吨铁消耗成本方面，承包商也做出了大量的攻关，在相对应的技术经济指标当中也是有了极为明显的变化。
简单来说，对于铁口炮泥使用与高炉炉前的操作完善，等重视程度严重不够。
如：1000立方米左右的高炉，平均一天出铁的次数可以在15次甚至更高，炮泥的消耗能够高达1.6kg/t铁量。
本文认为，当前能够限制高炉炉前生产，降低出铁次数的原因可以大致分为三种类型；第一种是高炉炉前出铁相关的操作方式需要优化改进；第二种是高炉的设计能力受限制；第三种是没有合理的选用铁口炮泥。
在高炉炉前的设计能力中，高炉炉前的铁水罐容量和炼钢匹配的关系等多方面因素有关的，其也是高炉能够更进一步的去降低出铁次数的限制因素。
一、和出铁有关的操作方式分析1.1国际上具有共识的理想出铁模式为第一：出铁过程中见渣的系数能够达到百分之百。
第二：每日标准的出铁次数为8到10次；第三：每日净出铁的实践无限接近于二十四小时且不会出现重叠出铁的现象；第四：铁水与熔渣的可计算排出速度和高炉生成速度是相对等的；第五：空炉缸的实际操作。
高炉出铁口炮泥详解
高炉出铁口炮泥详解一、高炉炮泥的作用1.出铁口炮泥可以反复多次被打开和充填。
2.炮泥能维持铁口孔径稳定，出铁均匀，最终出净炉内的铁渣熔液。
3.可以保护炉缸。
二、炮泥应具备的性能( 1 ) 炮泥要有一定的塑性，保证从泥炮中打出时不破碎，容易挤进并填满铁口通道；( 2 ) 出铁口经常处于高温状态，要求炮泥的耐火度要高（一般炮泥的耐火度在1400℃以上）；( 3 ) 烧结性要好，强度高，耐冲刷和耐侵蚀。
一般情况下，烧结速度越快，炮泥越安全可用；( 4 ) 开口容易，开口机钻口容易，方便现场操作；( 5 ) 要求炮泥应具有较高的抗渣能力，不易受渣铁的侵蚀，耐高温溶渣及铁水腐蚀能力强，铁口孔径扩孔速度慢，铁流稳定，并有较强的耐冲刷磨损性；( 6 ) 要求炮泥在使用时体积稳定性好，高温不收缩，避免产生裂纹；( 7 ) 适宜的气孔率，使炮泥具有足够的透气性，有利于炮泥中挥发分的外逸；( 8 ) 环境污染小。
三、炮泥的发展现状 1、传统炮泥：这种炮泥以焦粉、粘土、矾土熟料及焦油沥青为主要原料，加水搅拌而成，俗称有水炮泥。
特点：这种炮泥一般体积密度小，耐渣铁侵蚀性差，在大中型高炉上堵铁口时易造成铁口深度不够，在出铁期间往往跑焦炭、出铁放风、出不净铁渣熔液等，影响高炉正常生产。
但由于其成本低，经各炼铁厂改进后仍在我国的绝大多数中小型高炉上使用，其单耗在1.2kg/t以上。
2、无水炮泥：无水炮泥一般由刚玉、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。
特点：这种炮泥由于采用优质高纯原料，并以C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。
宝钢TA-4炮泥每次出铁时间可达120min以上，每天出铁次数为10~11次。
缺点是开铁口困难，宝钢采用插棒法开铁口，炮泥单耗已从过去的0.8kg/t铁降到了0.35kg/t铁。
四、高炉炮泥的发展趋势提高原料纯度、选用优质的结合剂及添加不同的外加剂，改善并提高了炮泥质量，满足了高炉安全顺行的需要。
炮泥项目可行性研究报告
炮泥项目可行性研究报告一、项目背景：炮泥是一种混合了粉状火药成分的水泥制品，具有爆炸性能。
炮泥可以广泛应用于爆炸装置、爆破作业以及军事领域。
本报告对炮泥项目进行可行性研究，以评估该项目是否具有商业化的可能性。
二、市场分析：1. 市场需求：炮泥的需求主要来自于军队、安全公司、矿山爆破公司以及一些特定工程领域。
随着工程建设的不断发展，对于爆破作业的需求也在增加。
2. 市场竞争：目前市场上已经存在一些炮泥供应商，主要分布在国内外。
竞争较为激烈，但由于炮泥的制作技术门槛较高，新进入者相对较少。
三、技术实施：1. 生产工艺：炮泥的生产工艺较为复杂，需要混合特定比例的水泥、硝化甘油和其他添加剂。
生产工艺应具备严格的安全措施，以避免事故发生。
2. 技术支持：项目需要拥有一支高素质的技术团队，具备混合火药材料的经验和相关的安全知识。
四、财务分析：1. 投资成本：炮泥项目需要投入大量资金用于设备购买、场地租赁、原材料采购等方面。
具体投资金额需要根据实际情况进行估算。
2. 收入预测：根据市场需求及定价策略，可以预测炮泥项目的收入。
收入可能受到市场竞争和需求波动等因素的影响。
3. 成本控制：项目需要合理控制生产成本，同时也要注意安全措施的投入。
合理的成本控制有助于提高项目的盈利能力。
五、风险与对策：1. 安全风险：炮泥项目具有较高的安全风险，需要投入大量的安全措施以确保生产过程安全可靠。
2. 法律法规风险：炮泥项目需要符合国家相关法律法规的要求，否则将面临经营风险和法律责任。
3. 市场风险：市场需求存在波动性，可能会对项目的收入产生影响。
项目需要有应对市场变化的策略。
六、结论与建议：根据以上分析，炮泥项目具有一定的商业化可行性。
虽然市场竞争激烈，但该项目技术门槛较高，新进入者相对较少。
然而，由于项目具有较高的安全风险和法律法规风险，需要制定严格的安全控制措施，并确保合规经营。
项目的实施需要大量投资，同时也需要建立良好的市场渠道和客户关系。
高炉铁口炮泥的现状与发展
高炉铁口炮泥的现状与发展摘要阐述了国内外高炉铁口炮泥的发展状况，分析了铁口炮泥的侵蚀机理，指出原料、结合剂、生产工艺和外加剂是影响铁口炮泥质量的主要因素，并针对有水炮泥和无水炮泥的利弊，提出了改进措施。
关键词铁口炮泥损毁机理发展改进近年来，不同容积高炉如雨后春笋般竖起，争相采用高风压、高顶压、高冶强、大风量、富氧大喷吹等新技术。
中小型高炉在强化冶炼后，日出铁次数增加，绝大部分已由12次/日增加到15次/日，有的已增加到18次/日，并取消了放上渣工艺；大型高炉也因其通铁量大，对铁口炮泥质量的要求越来越高。
总体上讲，高炉铁口用炮泥堵上时，出铁通道内要填充满炮泥，并在炉缸内形成泥包，使铁口维持足够的深度；出铁时要求炮泥维持稳定的孔径，出铁均匀；出完铁后，要尽量避免大量焦炭和半熔融的粘液喷出。
每天高炉的出铁口都要反复多次被打开和充填，炽热的铁水和渣液对铁口炮泥产生物理和化学侵蚀。
如果炮泥质量差，使用时就会出现潮铁口、浅铁口、断铁口、跑大流、减压、放风、烧坏炉前设备等一系列问题，影响正常生产，甚至造成人身伤害事故。
因此，要求铁口炮泥应具有下列性能：①可塑性和粘结性好，容易挤进并填满铁口通道；②气孔率适宜，便于干燥时排出水分和气体；③高温体积收缩小，可避免产生裂纹；④烧结性能好，强度高，耐冲刷和耐侵蚀；⑤开口性能良好，开口机钻口容易；⑥环境污染小；⑦具有高耐火度。
1高炉铁口炮泥的现状1.1国内现状近年来由于精料水平提高，渣量减少，再加上放上渣易损坏渣口小套，发生事故较多，许多炼铁厂已停止放上渣操作，所有渣铁溶液全部从铁口排出，而且日出铁次数均有不同程度增多。
堵铁口所用炮泥大部分是有水炮泥，是以焦粉、粘土、矾土熟料、碳化硅、绢云母、焦油沥清为主要原料，加水搅拌碾压而成。
这种炮泥一般体积密度小，烧结性能差，烧结收缩率高，易产生裂纹，耐渣铁侵蚀性差，铁口通道容易扩大，出铁期间炽热的焦炭易喷出，出不净铁，堵不住铁口，影响高炉正常生产。
大型高炉用出铁口炮泥的现状与发展
炮泥是 炼铁 高 炉 用 于堵 出铁 口的 耐火 材 料 ， 其
问和加 油方式 ， 少 泥料 中的增 塑 剂 （ 减 如粘 土 、 油 焦
性能的优劣直接关系到高炉能否安全运行 。随着高 炉大型化 、 长寿化 的发展 ， 对炮泥的性能要求越来越 高。以前是将堵出铁 口和稳定出铁作为炮泥的重要 功能， 但是 ， 现在 的高 炉寿命 达 １ ０～１ ５年 ， 须尽 量 必
减轻 出铁 口周 围炉底 侧壁 砖 的局 部 损毁 ， 即通 过 延 长 出铁 口的深度 ， 制炉 内渣铁 的环 流 ， 而保 护炉 抑 从 缸 … 。为 了使铁 口工作 状 态 稳 定 ， 足 高炉 强 化 冶 满 炼 的需要 ， 要求炮 泥 的作 业性 、 积 稳定 性 、 结 性 体 烧 和 开 口性能 要好ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ， 同时 具 有 抗 渣 、 液侵 蚀 和 冲 刷 ， 铁 抗 氧化 的特 性 。
了 ０ ２ ｇ ｔ 。 ．５ｋ／ 铁
１ 炮泥的发展 现状
１ １ 国外 高炉炮 泥 的发展 现状 ．
（ ） 国 Ｔ Ｂ公 司 （ 洛 涅 耐火 泥料 公 司 ） ３法 Ｒ 布 据 称是世 界 上最 大 的炮 泥 专业 化生 产 公 司 ， 品销 产 售 到世 界上 ２ ３个 国家 。该 公 司 生 产 的树 脂结 合 炮 泥能在 ３ 下保存 一年 ， ５℃ 而使 用性 能不变 。有 必要 迅 速提 高某 一方 面性 能 时 ， 只须 按其 要 求 配 加一 定 的外加 物 即可 ， 便可 靠 ， 应性 强 。而且该公 司炮 方 适
等 ）增加瘦化剂 （ ， 如熟料等 ） 使炮泥 的强度高 ， ， 确 保高炉的强化操作， 炉顶压力提高到 了 ０ ２ Ｐ 。 ． １ ａ Ｍ 铁 口泥套 区因煤气泄漏量减少 ， 寿命延长 ３～ ４倍 ， 每炉铁炮 泥 消耗 由 ０８ｔ 低到 ０ ６ｔ ． 降 ． 。
包钢高炉铁口炮泥的发展与进步
包钢高炉铁 口炮泥 的发展 与进 步
方永 辉
（ 内蒙古科技 大 学 ， 内蒙古 ． 头 包 ０４ １） １００
摘
要： 文章介绍 了国内高炉铁 口炮 泥的发展现状和铁 口侵蚀机理 、 口炮泥所需 的原料及其 生产工艺 流程 ， 铁 同时
也介绍 了包钢铁 口炮泥 的发展历程及技术进 步。
关键词 ： 高炉 ； 口； 铁 炮泥
．
Ｋｅ ｒ ｓ ｂａ ｔ ｒ ａ ｅ ｉｃ ｔｐ ｉｇ ｈ ｌ ； ｌｙ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌｓ ￣＿ ｅ ；ｒ ａ ｐｎ ｏｅ ｃ ｎ ｍ ａ
近年来 ， 高炉 炼 铁 均采 用 高 风压 、 高顶 压 、 冶 高
炼 强度 、 风 量 、 氧 大 喷 吹 等 新 技 术 进 行 强 化 冶 大 富
Ａｌ ａ ｔ Ｔ ｉ ｅ ｔｉ ｔ ｄ ｅ ｅｔ ｅｄ ｍｅ ｔ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ａｅ ０ ｔｅｔ ｐｎ ｏｅ ｃａ 。 ｅ ｃ ｒｏ ｉ ｍｒ ｅ ： ｈｓｔｘ ｎ ｒ ｕ ｅ ｈ ｏ ｓ ｃ ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔ ｔｔ ｆ ｈ ａ ｉｇ ｈ ｌ ｌｙ ｔ ｏ ｒｓｖ ｏ ｉ ｓ ｐ ｈ ｅｍｅ ｈ ｎｓ ｂ ｕ ｔｅｔ ｃ ａ ｉｍ ａ ｏ ｔ ｈ ａ ｐ ｈ ｌ ｔｅ ｒｗ ｒｔ ｌａ ｄ ｉ ｒ ｄ ｃｉｎ ｃ ａｔ ｏ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｍ ｎ ｆｔｅ ｔｐ ｉｇ ｈ ｌ ｙ ａ ｄ ｔｅ ｔｃ ｎｃ ｌｐ ｏ ｒｓ ｆＢ ｏ ｕ ｏ ｈ ａ ｍａ ｉ ｎ ｔ ｐ ｏ ｕ ｔ ｒｆ ｆ ｗ， ｅ ｅｏ ｅ ｔｏ ｈ ｐｎ ｏｅ ｄａ ｎ ｈ ｉａ ｒｇ ｅｓ ｏ ａ ｔ ｅ， ａ ｓ ｏ ｌ ｈ ｐ ａ ｈ ｅ ｏ Ｓ ｅ ｌ ，ｒ ． ｔｅ ｏ ｐ Ｃ
这样 反复作用 ， 旧铁 口炮泥孔道 内承受 巨大 的热应 在 力， 易造成 以铁 口为中心的 圆弧形微 裂纹 。
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中国高炉炮泥的发展现状和问题
高长贺北京通达耐火技术股份有限公司
1 前言2007 年,中国钢铁产量已经超过5 亿吨,约占世界总量的三分之一.据统计,截止2007 年底,我国高炉数量已经达到1300 多座,并仍以每年60～70 座的速度增加,大型高炉所占比例逐年增加,目前容积超过1000m3 高炉全国约有140 座以上. 高炉向大型化,自动化,现代化方向发展,同时高风压,高顶压,高冶强, 大风量,富氧大喷吹等新工艺不断被应用,随着高炉设备和冶炼工艺的提高,高炉的利用系数得到提高,日出铁次数增多,出铁时间增长,出铁量增大,这就对堵铁口用的炮泥提出更高的质量要求.总体讲,高炉不出铁渣时,炮泥填充在铁口内,使铁口维持足够的深度;高炉出铁时,炮泥中心钻出孔道,铁渣熔液通过孔道排出,这要求炮泥在长时间出铁过程中,维持孔径稳定,出铁速度均匀,并最终出净炉内的铁渣熔液.每天高炉的出铁口都要反复多次被打开和充填,炽热的铁水和熔渣对不断侵蚀和冲刷炮泥,使炮泥损毁,如果炮泥质量差,使用时就会产生一系列问题,如潮铁口,断铁口,浅铁口等,降低铁口合格率,影响正常生产,甚至造成人身安全事故.因此,要求炮泥应有如下性能: 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)容易开口,保证铁水和熔渣能匀速流出; 6)对环境友好,在烧结过程中不排放污染性的气体.
2 高炉铁口炮泥的现状2.1 国内现状由于国内高炉规格参差不齐,大高炉容积达到5500 m3,小高炉容积还不到100m3,所以炮泥的使用水平相差很大.小于300 m
3 高炉,只有一个铁口,设备落后,工艺水平低,风压小,一般采用价格低廉的有水炮泥堵铁口.有水炮泥是以焦粉,粘土,矾土熟料,碳化硅,绢云
母,焦油沥清为主要原料,加水搅拌碾
压而成.这种炮泥体积密度小,烧结收缩率高,易产生裂纹,耐渣铁侵蚀性差, 铁口通道容易扩大,出铁期间炽热的焦炭易喷出,出不净铁,堵不住铁口,影响高炉正常生产. 由于材料质量水平低, 所以吨铁炮泥消耗量比较大, 单耗在 1. 2kg/ 吨铁以上. 大中型高炉一般设有1～4 个铁口,由于渣铁量大,风压高,要满足大型高炉对炮泥的质量要求, 必须采用无水炮泥. 无水炮泥由优质矾土, 刚玉, 碳化硅, 焦粉,优质结合粘土等为主要原料,同时配加不同的外加剂,用焦油或树脂作结合剂.这种炮泥由于采用了优质高纯原料,并以碳质原料为结合剂,其耐渣侵蚀性能良好,可使铁口出铁时间延长,减少出铁次数,吨铁炮泥消耗量降低,目前国内平均单耗在0.7kg/吨铁. 从目前国内的使用水平来看,每吨铁水炮泥单耗接近1kg,如果以每年全国 5 亿吨的钢铁产量来计算, 每年炮泥的消耗量约达到500 万吨, 市场空间非常大. 2.2 国外现状国外在20 世纪70 年代就成功应用了无水炮泥,并有专门的研究机构,经过30 多年的研发应用,炮泥的质量和种类均有很大的发展.如日本新日铁研制的碱性无水炮泥,以氧化镁复合碳素材料为主要材质,以改性酚醛树脂为结合剂; 英国研制以石英复合碳素材料为主材质,树脂为结合剂的硅质无水炮泥,在大型高炉上应用,均取得了良好的应用. 国外无水炮泥的生产注重选择优质高纯原料或人工合成原料作为主材质, 而且注意采用新型结合剂和外加剂,使得无水炮泥质量提高,性能稳定,使用时不仅可保证出铁稳定,出铁时间长达3 小时,出铁次数达5～7 次,炮泥单耗大为减少.法国TRB 公司(布洛涅耐火泥料公司)是世界上最大的炮泥专业化生产公司,产品销售到世界上23 个国家.其炮泥消耗指标为:树脂型0.49kg/t 铁,焦油型0.59kg/吨铁,在世界上均处于领先地位. 3 问题及差距相比国外产品,我国的无水炮泥在很多方面仍存在较大的差距,在今后的工作中要致力于解决以下问题: 1)环保性.目前国内使用的炮泥90%以上为焦油结合,由于焦油在使用中会产生烟雾,释放出大量的苯并芘,是种极强的致癌物质,并伴随着难闻的气味,
恶化工作环境,并影响人身健康,而选用树脂作为结合剂,虽可改善作业环境, 但成本高, 并且固化快, 保存时间和适用性差. 而国外的普遍方法是: 通过工艺, 度树脂或焦油进行改性,
改性后的焦油或树脂, 在使用过程中, 无烟或气体产生, 对环境友好. 2)保存性.法国TRB 公司生产的树脂结合炮泥能在35 ℃下保存一年,而使用性能不变.而国内产品在夏天的一般保存时间仅为 2 个月,冬天为 4 个月, 超过这个保存期,产品固化,可塑性下降,无法应用,和TRB 炮泥有很大差距. 3)适用性.在国内往往存在这样一个问题,相同的炮泥在某个高炉上应用很好,而在另一座同等规格的高炉上未必有相似的使用效果,重新适应及调整需要大量的实验和时间,这就表明国内炮泥的适用性差.而TRB 公司的炮泥在有必要迅速提高或调整某一方面性能时,只须按其要求配加一定的外加物即可,方便可靠,适应性强. 4)抗侵蚀和抗冲刷性.当炮泥的抗侵蚀和抗冲刷性不好的时候,主要表现在随着高炉出铁的不断进行,铁口的直径逐渐扩大,当铁口增大到一定程度时,就容易出现"跑大流"现象,为避免事故,不得以堵铁口,而铁仍未出净,然后再二次开口,这就影响正常出铁制度和造成炮泥单耗的提高.近些年,由于一些非氧化物的引入,炮泥的抗侵蚀和冲刷性能得到了很大的改善,比如碳化硅,氮化硅,氮化硅铁等,尤其是掺加氮化硅铁后,炮泥的抗侵蚀性,烧结性和抗冲刷性均有明显提高,目前在日本,欧洲已广泛被应用,国内也有部分企业在炮泥中引入氮化硅铁,在宝钢,首钢应用,效果良好. 除了以上几个问题,国内产品在可塑性,透气性方面也存在不足,可见与国外先进水平相比,我们的差距是全方面的.炮泥的质量是吨铁单耗量的的主要影响因素,所以提高产品质量,降低吨铁炮泥消耗量是当务之急. 4 结束语上文提到,目前我国的无水炮泥和国外的先进水平仍存在较大的差距,为了紧跟现代化钢铁企业对技术,质量,环保和安全的需要,满足了高炉大型化后高风温,高顶压和出铁次数减少,我们应该在原料,结合剂,外加剂,生产工艺, 过程控制,设备等多方面因素上寻找原因,不断提高炮泥技术水平,以满足对炮泥提出
的新要求.。