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浅谈国内外水炮系统的发展现状

我国是产铁大国,有炼铁高炉上千座,炉容大小不等,小的不足100m3,大的超过4000m3。这其中的中小高炉居多,约占2/3。长时间以来,我国的中小高炉一般都同时设有出铁口和出渣口,在出铁前先通过出渣口放上渣。由于放上渣存在不安全等不利因素,最近几年许多炼铁厂已停止了放上渣操作,仅留有出铁口出铁渣熔液。铁口的打开方式一般都是钻孔法,即用带有冲击性的钻机在铁口中心将炮泥强制性钻出孔道,让铁水通过孔道排出炉外。铁水所用炮泥大部分是传统炮泥,这种炮泥以焦炭粉、粘土粉、铝矾土熟料及焦油沥青为主要原料,用水拌合,在混碾机中经一定时间的混碾成为高炉铁口所用的炮泥,因此这类炮泥称为有水炮泥。这种炮泥体积密度小,耐渣铁侵蚀性差,在堵高炉出铁口时,易造成铁口长度不够,在出铁期间往往跑焦炭,出铁放风,出不净渣铁熔液等,影响高炉正常生产。特别是随着各炼铁厂进行扩容改造后,大空间智能灭火产量增加,冶炼强化,这种炮泥不能满足铁口维护的需要,但由于其成本低,经改进后,仍在我国的绝大多数中小型高炉上使用,其单耗在1.0kg/t铁以上。

  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,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———水炮。水炮一般由刚玉、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,水炮在使用中也有一个不断改进完善的过程。国内不少炼铁厂在水炮的改进方面做了许多有益偿试,研制了多种类型的消防水炮,或采用特殊材料作为炮泥的原料,如含钛炮泥等。

  国外各主要产铁国家对炮泥的质量都十分重视,其发展经历了两个阶段。第一阶段为有水炮泥,和国内的相差不多,为满足现代大型高炉的生产需要,改善高炉出铁口状况,20世纪70年代初至80年代初,世界各国相继推出了水炮。而实际使用水炮后,铁口泥套的使用寿命提高10倍以上,出铁过程中消灭了喷焦炭现象,最早的水炮都是用焦油作结合剂,但焦油在使用中遇高温铁水会产生烟雾,恶化工作环境。为克服这一缺点,日本和德国等国研制出了树脂为结合剂的大空间水炮。名古屋厂对以焦油和以酚醛树脂为结合剂的Al2O3-SiC-C系水炮进行了比较,以酚醛树脂为结合剂的水炮明显优越于以煤焦油为结合剂的水炮。总体来说,消防水炮已经是生产中不可或缺的产品。

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