耐火球

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怎么样延长耐火球的使用寿命

发布日期:2019-10-14 作者:郑州华鑫高温材料有限公司 点击:

  耐火球是一种耐火材料,它也有自己的使用寿命,我们如何来延长耐火球的使用寿命呢?

  通过在实际生产操作的过程中,我们总结出有效提高耐火球使用寿命的几个主要的因素:

  1、使用新型短焰陶瓷燃烧器

  燃烧器是热风炉的重要设备,是在助燃空气配合下燃烧煤气的,燃烧器的工况条件的好坏,对球床热运行效果及其“换球周期”的长短具有重要的影响。现有300m3级高炉球式热风炉燃烧器多采用的是套筒式陶瓷燃烧器,存在工况条件差和燃烧能力不足等问题,每个燃烧器燃烧煤气量只有10000m3/h,在仅使用单一高炉煤气情况下,拱顶温度zui高只能达到1280℃,是不能满足1080℃以上风温要求的。为了解决套筒式陶瓷燃烧器,工况条件差和燃烧能力不足的问题,在1号、2号高炉热风炉上,使用新型短焰陶瓷燃烧器(1号、2号高炉热风炉顶部设有二个燃烧器,呈对称布置),每个燃烧器燃烧煤气量达到13000m3/h以上。实践表明,该新型陶瓷燃烧器提高了燃烧器的工况性能:具有气体流动阻力小,适应煤气压力、流量大幅度波动且不易产生回火的良好特征。煤气从中心喷出,空气从24孔分布帽高速喷出;煤气和空气分流均匀,混合适度,燃烧稳定,能在空气过剩系数为1.02的情况下,实现低热值的高炉煤气完全燃烧;并能在10—15min内将热风炉的拱顶温度升高到规定温度;强化烧炉时没有任何振动产生;传热速度快、高风温、能实现短焰燃烧,以及燃烧效率高特点,改善了拱顶工况,有利于提高热风炉球床寿命。

  2、改进热风炉球床结构

  300m3级高炉球式热风炉球床结构,下段和上段一般采用φ30mm的耐火球蓄热面积比φ60mm的耐火球大一倍。单从蓄热面积看,选择直径小的耐火球有利于增大蓄热面积。但耐火球直径越小,球床阻力损失越大,周期综合传热系数反而小。适宜的耐火球直径应能使蓄热面积够用,而球床阻力小,周期平均传热系数zui大。新钢1号、2号高炉球式热风炉改选F40mm和F60mm的耐火球,球床结构比较合理,虽然蓄热面积比F30mm和F50mm的耐火球小,但球床阻力损失减小,在煤气含尘量相同的情况下,堵塞的时间延长了,有利于延长换球周期。

  3、采用新型耐火球

  以往采用的普通耐火球存在导热性能差、强度低易渣化、粘结,堵塞球床中的孔隙,使球床阻损增加和耐火度低等缺点。为此,在1号、2号高炉球式热风炉上,使用高强度、低蠕变新型耐火球,该耐火球具有高强度、高密度、抗高温蠕变性能好,能长期承受高温、在热风炉使用中,不易出现变形、渣化、粘结等优点。耐火球材质的提高,使热风炉球体具备了长寿、高效运行基本条件。

  4、科学制作耐火球

  耐火球的制作对换球周期的影响可以归纳为:球径尺寸和球体椭圆度偏差太大会影响球床空隙度,对降低阻损不利;制作耐火球过程中,由于配料中生熟料比例和颗粒基配不合理、混练不彻底、给料量不足、成型压力不够、烘干速度过快和烧成温度不够,将导致成品球球体开裂、体密下降、均匀性较差、晶间力未能充分形成,整体质量下降。这种耐火球在应用中容易碎裂、粉化、抗渣化变形能力较差,使得球床阻力增加,卸球清灰周期缩短。因此,在制做耐火球过程中实行全过程质量监控,保证了骨料配比和粒度要求,提高成型压力,保证耐火球的烧成温度,提高耐火球的抗碎强度、荷重软化温度和高温抗蠕变能力。通过加强质量监督和成品验收工作,耐火球质量较好,耐火球耐火度、荷重软化温度等主要指标,达到技术参数要求。

  5、优化高炉炉料结构、改进高炉操作,维持高炉长期稳定顺行

  1号、2号高炉煤气采用干法除尘,干法除尘与湿法除尘的煤气相比,有很多优点:一是除尘效果好。经干法除尘后,煤气含尘量10mg/m3以下,二是几乎不含水分,不会造成水污染。但干法除尘也有其特点,由于除尘布袋的材质对煤气温度有严格的要求,高炉炉顶温度在85〜300℃才能保证布袋正常工作,如炉顶温度低于85℃,将会造成除尘布袋结露板结,糊住布袋的通气孔,除尘效果下降,煤气含尘量增加;如炉顶温度高于300℃,则会溶融布袋表面,影响布袋的除尘效果和使用寿命。煤气含尘量增加,达到10mg/m3〜15mg/m3,引起球床积灰堵塞,阻损增加,球床寿命缩短。

  新钢1号、2号高炉于法布袋除尘系统未设计煤气升温和降温装置,进入布袋除尘系统的荒煤气温度的控制手段主要集中于高炉操作。1号、2号高炉布袋除尘使用FMS—9806氟美斯针刺毡材质滤袋,具有较宽的温度适应范围和良好的透气,允许工作温度短时间为300℃。因此,在日常生产操作中如何维持高炉长期稳定顺行,是产生效益的基本保障。为此,通过釆取优化高炉炉料结构、改进高炉操作等措施,维持了高炉长期稳定顺行,确保炉顶煤气温度长期控制在150〜230℃,除尘效果良好,煤气含尘量控制在5mg/m3以下。

  1)优化高炉炉料结构

  1号、2号高炉炉料结构采用烧结矿+球团矿+块矿三元结构。随着360m2烧结机的投产,烧结矿产量提高,通过炉料结构的优化,2座高炉2008年开始逐步增大烧结矿的入炉比例,烧结矿入炉比例提到现在90—95左右。自产烧结矿化学性能和冶金性能比较稳定,同时减少了外购球团矿的种类,这样稳定了入炉含铁原料的化学性能和冶金性能;外购焦炭质量状况明显改善,特别冷、热强度指标,焦粉含量减少。高炉炉料结构的优化,对炉况长期稳定顺行创造了条件。

  2)改进高炉操作,以炉况稳定为目标

  在炉况管理上,重点以炉况顺行为基础,不追求一时高产,以稳定为目标,维护合理操作炉型,高炉无重大炉况失常,确保了高炉长期稳定顺行,为布袋除尘正常工作创造了有利条件。稳定炉况的主要技术措施。

  3)稳定合理风量

  稳定合理风量有利于稳定高炉操作炉型,易于寻找合理的鼓风速度,形成稳定的渣皮,不至于出现操作炉型经常发生改变,对炉况的稳定产生影响。

  4)采用发展中心控制边缘的操作制度,控制合理的煤气流分布

  通过炉顶红外摄像仪、冷却壁水温差,来观察煤气流分布状态,采用灵活的无料钟炉顶布料技术调整炉喉不同部位的矿焦比,煤气流分布合理,确保了炉顶煤气温度长期控制在150~230℃。

  5)改进复风时的高炉操作

  在高炉复风时要采取有效措施,降低煤气中的含水量,使煤气温度控制在露点以上。

  干法除尘高炉面临的一个问题是复风赶料线。复风初期因料线深,赶料线和顶温控制的矛盾比较突出,赶料线快易造成顶温低,影响布袋正常工作,赶料线慢影响高炉的快速恢复,1号、2号高炉复风赶料线有时长达10多个小时,为解决这一问题,制定了休复风顶温保证措施:

  (1)确保休复风前后不配用落地料。

  (2)确保炉顶打水阀开关灵活,关闭到位,不往炉内漏水。

  (3)严密监视顶温,确保顶温在规定范围内。

  这些措施采取后,赶料线和顶温控制的矛盾得到解决,不仅实现了休复风高炉的快速恢复,赶料线缩短到4〜5多个小时,而且布袋正常工作,除尘效果良好。

  6、改进热风炉操作,提高耐火球寿命

  1)做好长时间休风的保温工作

  保温的温度管理标准≮900℃,通常在休风后送风炉需进行一次强化烧炉作业,确保拱顶温度≮1350℃,确保高炉休风时热风炉储备足够的热量。在高炉长期休风恢复时,要求热风炉尽可能快地提高送风温度,要求在保证热风温度前提下将热风炉拱顶温度分段地逐步提高,不可一次提高到1350≮,减少对拱顶部位耐材和耐火球的损害。

  2)对热风炉关键部位定期进行热态调査

  在热风炉日常管理中,对热风炉关键部位定期进行红外线测温跟踪记录,及时发现异高温度。对温度超过管理温度部位进行灌浆处理,对开裂的炉皮焊缝及时补焊,对损坏的电偶进行恢复。通过日常对热风炉的关键部位定期进行热态调查,及时发现并解决了影响长寿的问题。

  3)增加换炉次数,缩短送风周期

  热风炉一个工作周期包括燃烧、送风风、换炉三个过程自始至终所需的时间,热风炉内的温度随着三个工作过程发生周期性的变化。若热风炉换炉次数少,送风时间长,增大了温度降落的数值,则加大了对耐火球的热冲击,也不利于提高和稳定热风温度。1号、2号炉热风炉实行二烧一送制度,以控制时间的方式对高炉进行送风控制,原送风周期为95分钟。1号、2号炉配置的新型短焰陶瓷燃烧器,设计ZUI

  大燃烧量为15000m3/h,具有较强的燃烧能力,使强化燃烧成为可能。因此,通过改进热风炉操作,增加换炉次数,缩短燃烧和送风周期,减少送风周期风温的降低。每天换炉由15炉次增至18炉次,送风周期由原来的95分钟缩短到80分钟,平均风温提高10~20℃,取得了明显的成效。


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关键词:耐火球,耐火材料

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