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氮化硅铁公司揭秘氮化硅铁如何合成氮化硅铁的合成方法主要有两种,一种新的氮化硅铁合成方法,即闪速燃烧合成法。 氮化硅和氮化硅铁虽然是市场上应有较广泛的一种高温材料,但是氮化硅铁制备方法,大多都采用直接氮化法,碳热学原氮化法,气相沉积法,热分解法等。而下面将要讲解的闪速燃烧合成氮化硅铁的新工艺,能够在常压下连续,大规模和低成本地燃烧合成氮化硅与氮化硅铁。 生产时将硅铁细粉和氮化硅铁混合,并连续计量送入预热达1200摄氏度的连续反应器内,同时通入氮气。氮化硅铁粉及氮化硅铁均匀分散开,并受重力和氮气阻力的作用,在热氮气中漂浮,下落,与热氮气充分接触换热,并被急速加热,在燃烧反应区与氮气迅速发生燃烧合成反应。反应自身产生大量的热量,可自维持闪速燃烧合成的连续进行。2019-05-27
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解读氮化铝管的由来-铝型材热挤压工艺氮化铝管。英文名称:aluminumnitride定义:由ⅢA族元素Al和ⅤA族元素N化合而成的半导体材料。分子式为Al铝型材挤压精度表N。室温下禁带宽度为6.42eV,属直接跃迁型能带结构。应用学科:材料科学技术(一级学科);半导体材料(二级学科);化合物半导体材料(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录 说明:AlN是原子晶体,属类金刚石氮化物,较高可稳定到2200℃。室温强度高,且强度随温度的升高下降较慢。导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。氮化铝管还是电绝缘体,介电性能良好,用作电器元件也很有希望。砷化镓表面的氮化铝涂层,能保护它在退火时免受离子的注入。 氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。室温下与水缓慢反应.可由铝粉在氨或氮气氛中800~1000℃合成,产物为白色到灰蓝色粉末。或由Al2O3-C-N2体系在1600~1750℃反应合成,产物为灰白色粉末。或氯化铝与氨经气相反应制得.涂层可由AlCl3-NH3体系通过气相沉积法合成。AlN+3H2O==催化剂===Al(OH)3↓+NH3↑ 氮化铝是一种陶瓷绝缘体(聚晶体物料为70-210W?m?1?K?1,而单晶体更可高达275W?m?1?K?1),使氮化铝有较高的传热能力,使氮化铝被大量应用于微电子学。与氧化铍不同的是氮化铝无毒。氮化铝用金属处理,能取代矾土及氧化铍用于大量电子仪器。氮化铝可通过氧化铝挤压铝型材平面不垂直和碳的还原作用或直接氮化金属铝来制备。氮化铝是一种以共价键相连的物质,它有六角晶体结构,与硫化锌、纤维锌矿同形。此结构的空间组为P63mc。要以热压及焊接式才可制造出工业级的物料。物质在惰性的高温环境中非常稳定。在空气中,温度高于700℃时,物质表面会发生氧化作用。在室温下,物质表面仍能探测到5-10纳米厚的氧化物薄膜。直1370℃,氧化物薄膜仍可保护物质。但当温度高于1370℃时,便会发生大量氧化作用。直980℃,氮化铝在氢气及二氧化碳中仍相当稳定。矿物酸通过侵袭粒状物质的界限使它慢慢溶解,而强碱则通过侵袭粒状氮化铝管使它溶解。物质在水中会慢慢水解。氮化铝可以抵抗大部分融解的盐的侵袭,包括氯化物及冰晶石〔即六氟铝酸钠〕。2019-05-17
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填补世界空白!兴澄特钢R6级系泊链钢研发成功并通过认证4月19日,R6级海洋系泊链钢颁证仪式在中信泰富特钢集团兴澄特钢举行。历时近3年时间,兴澄特钢成功研发出了目前世界别的R6级极限性能系泊链钢,并顺利通过了DNVGL船级社的认证,成为世界获得R6级系泊链钢认证证书的企业。该项认证也标志着兴澄特钢成为世界具备批量生产R6级系泊链钢能力的企业。▲图为颁证仪式现场系泊链是用在石油钻井平台等海洋结构件上起固定作用的链条,由于其工作环境很恶劣,系泊链钢不仅要具备较高的力学性能,还需具有良好的耐海水腐蚀、抗疲劳、耐磨损性能,以及优良的焊接性能和较好的焊口低温冲击韧性。此前系泊链用钢主要是R4、R5级,R6级系泊链钢开发成功后,成为世界别海洋系泊链钢,填补了该产品在世界上的空白。据了解,R6级海洋系泊链属于极限性能系泊链,目前仅有DNVGL船级社于2018年7月公布的R6级系泊链标准对其进行定义。该标准不仅要求R6级系泊链连续整体热处理后具有高韧性,而且需要提供在外加电位(阴极保护)条件下的抗氢脆能力。也是说,即使有优良的耐海水腐蚀和应力腐蚀性能,也还需要突破国内外一致认定的海水中析氢脆化的禁区。因此,R6级极限海洋链钢的开发成为了国内钢厂乃终端用户的共同目标,也是推动国家海洋能源进一步发展的关键一环。国家工信部也曾经下达“开发海工材料中强韧性水平高的R6级系泊链”的课题。同日,中信泰富特钢集团(下称中信特钢)还与亚星锚链、招商局工业集团召开了R6级系泊链钢战略合作会议。▲图为会议现场中信特钢董事长俞亚鹏,总裁钱刚,副总裁文金,副总裁、兴澄特钢总经理李国忠;招商局工业集团研发总经理徐立新,江苏亚星锚链股份有限公司董事长陶安祥,招商局重工(深圳)有限公司副总经理刘建成,以及DNVGL船级社江阴地区经理柳耀勇等相关领导出席仪式。▲图为俞亚鹏在会上讲话俞亚鹏表示,早在2017年,中信特钢与招商局工业集团、亚星锚链建立了合作关系,共同开展R6级系泊链钢的研发和认证。近年来,中信特钢依托科技创新,深耕特钢主业,坚定不移走精品特钢的高质量发展路线,在产业布局、品种结构调整、市场开拓方面均取得了快速发展,为三方进一步加深合作,结出更加丰硕的成果奠定了基石。 ▲图为钱刚在会上讲话钱刚表示,R6级系泊链钢的研发成功,标志着中信特钢在海洋系泊链钢领域实现了跨越式的发展,这离不开招商局工业集团对中深水平台的设计思想和对系泊链的高要求,亚星锚链不断打破国际垄断的执着追求,DNVGL船级社的全程跟踪和支持,以及兴澄特钢特聘系泊链钢专家殷匠带领的兴澄特钢项目技术团队坚持不懈的钻研突破。中信特钢上下**专注做强、做大特钢产业,致力针对行业“卡脖子”的难题和关键品种进行攻关,担当社会责任,承担国家使命,为国家富强、特钢强国做出贡献。 ▲图为徐立新在会上讲话▲图为陶安详在会上讲话 会议透露,R6级系泊链钢的成功研发,满足了招商局工业集团新型中深水海洋钻井平台安全、绿色作业的需求,招商局工业集团将在新型钻井平台上选用R6级系泊链。而亚星锚链将紧接着使用兴澄特钢生产的R6级系泊链钢,以更轻的重量和更高的强度,供应招商局工业集团的中深水钻井平台。2019-04-22
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什么是氮化硅陶瓷材料氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体;高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性,人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面,不仅可以提高柴油机质量,节省燃料,而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。制备氮化硅陶瓷制品的工艺流程一般由原料处理、粉体合成、粉料处理、成形、生坯处理,烧结和陶瓷体处理等环节组成。氮化硅陶瓷制备工艺的类型主要是按合成、成型和烧结的不同方法和次序区分的。陶瓷常用的成型方法有干压、流延以及注射,其中干压成型是应用广泛的一种成型工艺,也是手机陶瓷背板主流的成型工艺之一,小米MIX系列的陶瓷后盖都是干压成型的。今天,我们来详细了解一下陶瓷干压成型工艺。一、干压成型干压成型又称模压成型,是常用的成型方法之一。干压成型是将经过造粒后流动性好,颗粒级配合适的粉料,装入金属模腔内,通过压头施加压力,压头在模腔内位移,传递压力,使模腔内粉体颗粒重排变形而被压实,形成具有一定强度和形状的陶瓷素坯。二、干压成型的工艺原理和影响因素1. 工艺原理干压成型的实质是在外力作用下,颗粒在模具内相互靠近,并借助内摩擦力牢固地把各颗粒联系起来,保持一定形状。这种内摩擦力作用在相互靠近的颗粒外围结合剂薄层上。随着压力增大,坯料将改变外形,相互滑动,间隙减少,逐步加大接触,相互贴紧。由于颗粒进一步靠近,使胶体分子与颗粒间的作用力加强因而坯体具有一定的机械强度。2.影响因素影响干压成型的主要因素有:粉体性质:粒度、粒度分布、流动性、含水率等;粘结剂和润滑剂的选择;模具设计;压制过程中压制力、加压方式、加压速度与保压时间。综上,如果坯料颗粒级配合适,结合剂使用正确,加压方式合理,干压法也可以得到比较理想的坯体密度。氮化硅陶瓷高纯氮化硅粉在1700 C下热压液基本不发生收缩。氮化硅的烧结方 法主要有三种:反应烧结法,常规烧结法和热压烧结法。1 、反应烧结它基于反应: 3Si(s)+2N2(g)= Si3N4 (s) 氮化反应的起始温度于1100 , 然后逐渐升温1420 , 整个过程需要几 C C 天, 由于此反应是放热反应, 因此升温速度要小心控制。一般在低于 1400 的温度下保温所得到的产物是α - 、 β- Si3N4 的混合物,具有15C 30%的气孔率。氮化硅陶瓷1 、反应烧结优点:不许添加额外的添加剂 特点:高温下材料的强度不会明显降低; 产品尺寸和形状不变,可以制得形状复杂的制品; 要把两个零件焊接时,只需将其连接在一起进行氮化。 反应烧结中,影响产品质量的关键因素是控制反应温度。 三步升温法后将炉温升硅的熔点以上,常称为超温氮化。2019-03-05
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我国5000m³以上高炉家族2019年添丁 两座投产在即2017年8月16日,编辑写了报道“我国容积5000m³以上高炉知多少?”,报道里提及我国已经有5座5000m³高炉在使用,分别是:首钢京唐1#、2#5500m³高炉,沙钢5860m³高炉、宝钢湛江钢铁1#、2#5050m³高炉。而山钢日照钢铁1#高炉于2017年12月18日投产,所以到目前我国已经有6座5000m³以上高炉投入使用。山钢日照2#5100m³高炉于2016年正式开工,原计划2018年年底投产,但因工期问题,有所推迟,计划于2019年上半年投产。首钢京唐3#5500m³高炉投产时间也推迟到了2019年春节后。所以2019年上半年我国将有两座5000m³以上高炉投产,届时,我国5000m³以上高炉将达到8座。值得关注的是,宝钢湛江钢铁二期3#5050m³高炉也将于2019年动工,计划2021年投产。(编辑:艳茹)2019-02-19
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德国研制出超立方氮化硅透明陶瓷近日,德国电子同步加速器研究所的研究者们合成了一种常见的工业陶瓷的透明样品,这种透明立方氮化硅材料可以应用在发动机等极端条件下作为超强视窗。在高压下形成的立方氮化硅(c-Si3N4)是硬度略次于金刚石的纳米陶瓷,但却比钻石能承受更高的温度。氮化硅是一种工业中非常常见的陶瓷材料,它主要应用于汽车和航空器产业中的滚珠轴承、切屑刀具和发动机零部件等。氮化硅中的极强的氮硅键使该陶瓷非常稳定。在常压下,氮化硅具有六方晶体结构并且这种相在烧结后是不透明的。烧结是在一定温度和压力下使陶瓷从颗粒材料形成宏观结构的过程。这项工艺被广泛应用于从陶瓷轴承到人造牙齿等一系列工业产品中。在相当于大气压13万倍的高压下,氮化硅转变为具有立方对称性的晶体结构,学者们称之为尖晶石型,该名称来源于一种常见的宝石的结构。人造的尖晶石(MgAl2O4)广泛应用于工业中的透明陶瓷。在1999年,达姆施塔特工业大学的一个研究小组合成了立方的氮化硅,但当时对这种材料的理解非常有限。德国团队在DESY利用一个大体积压机将六方氮化硅置于高温高压下。在约大气压的15.6万倍(约15.6GPa)的压力和1800℃下,形成了一片直径约2mm的立方氮化硅的透明样品。利用DESY的一台能够提供X射线光源的第三代正负电子串联环形加速器 , 分析该样品的晶体结构,结果显示氮化硅完全转变成了立方相。这种转变类似于常温常压下六方结构的碳在高压下转变为透明的立方相的金刚石,而氮化硅的透明度强烈依赖于它的晶界,晶粒间的缝隙和气孔会提高它的不透明度。立方氮化硅是迄今为止制备出的较强较硬的透明尖晶石型陶瓷。科学家们已经预见了它作为超强视窗的多种工业应用。立方氮化硅是已知的第三硬的陶瓷,它的硬度仅次于金刚石和立方氮化硼,但是硼化物是不透明的,而金刚石在空气中仅能在约750℃下保持稳定。立方氮化硅既透明又能在1400℃下保持稳定。然而,由于合成这种透明的立方氮化硅需要极高的压力,制备合适的窗口尺寸的样品仍然因实践上的原因而受到限。原材料是很廉价的,但是生产宏观可见的透明氮化硅样品,需要相当于制备金刚石的两倍的压力。制备直径1~5mm的这种视窗还是相对容易的,但是制备直径超过1cm的样品却很难。2019-02-11
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氮化硅陶瓷在机械行业中的应用氮化硅陶瓷制品的生产方法有两种,即反应烧结法和热压烧结法。反应烧结法是将硅粉或硅粉与氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生产方法成型。然后在氮化炉内,在1150~1200℃预氮化,获得一定强度后,可在机床上进行机械加工,接着在1350~1450℃进一步氮化18~36h,直到全部变为氮化硅为止。这样制得的产品尺寸,体积稳定。热压烧结法则是将氮化硅粉与少量添加剂(如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等),在19.6MPa以上的压力和1600~1700℃条件下压热成型烧结。通常热压烧结法制得的产品比反应烧结制得的产品密度高,性能好。氮化硅陶瓷加工陶瓷材料的加工可根据材料的种类、工件的形状、加工精度、表面粗糙度、加工效率和加工成本等因素选择不同的加工方法。常见的工程陶瓷加工技术主要有以下几种:机械加工、电火花加工、化学机械加工、激光/等离子加工、超声波加工、高压磨料水射流加工以及各种复合加工工艺。工程陶瓷加工技术分类机械加工切削、磨削、钻孔等高能束加工放电加工高压磨料水加工超声波加工激光/等离子加工刻模放电、线切割放电加工高压磨料水加工、高压水加工激光/等离子加工激光、等离子、电子束加工化学加工复合加工其他加工化学蚀刻、化学机械加工化学机械加工、电解磨削、超声机械磨削、电火花磨削、超声电火花复合加工、电解电火花复合加工、电解电火花机械磨削复合加工、塑性加工。氮化硅陶瓷的应用应用:由于Si3N4陶瓷的优异性能,它已在许多工业领域获得广泛应用。如: 在机械工业中用作涡轮叶片、机械密封环、高温轴承、高速切削工具、性模具等;冶金工业中用作坩埚、燃烧嘴、铝电解槽衬里等热工设备上的部件;化学工业中用作耐蚀、耐磨零件包括球阀、泵体、燃烧器、汽化器等;电子工业中用作薄膜电容器、高温绝缘体等;航空航天领域用作雷达天线罩、发动机等;原子能工业中用作原子反应堆中的支承件和隔离件、核裂变物质的载体等。Si3N4陶瓷具有优异的综合性能和丰富的资源,是一种理想的高温结构材料,具有广阔的应用领域和市场,世界各国都在竞相研究和开发。可以预言:随着陶瓷的基础研究和新技术? 开发的不断进步,特别是复杂件和大型件制备技术的日臻完善,Si3N4陶瓷材料作为性能优良的工程材料将得到更广泛的应用。2019-01-21
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氮化硅铁的分类及要求山西晋东南神话新材料有限公司氮化硅铁是一种氮化材料,也是山西晋东南神话新材料有限公司的主营产品之一,许多人对于氮化硅铁并不是太了解,也不知道氮化硅铁有哪些种类及要求,这些不了解也限了氮化硅铁的发展,为了打破这种现象,促进氮化硅铁更快速的发展,我公司将总结多年的经验,简单的介绍一下氮化硅铁的分类及要求。其实氮化硅铁的分类,可以根据不同的分类形式,分出不同的种类。按照氮化硅铁的用途可以分为两种,分别是耐火材料用氮化硅铁,炼钢用氮化硅铁。耐火材料用氮化硅铁如果按照物征分类,又可以分为耐火材料用普通氮化硅铁,耐火材料用稳定化氮化硅铁。同时的,炼钢用氮化硅铁也可以按照特征分为,炼钢用普通氮化硅铁,炼钢用高纯氮化硅铁。介绍过氮化硅铁的分类后,再来讲一下氮化硅铁的技术要求。普通氮化硅铁呈灰白色, 稳定氮化硅铁呈茶褐色,耐火材料用氮化硅铁表面洁净,没有明显的外来杂物。耐火材料用普通氮化硅铁的粒度为200目,而耐火材料用稳定氮化硅铁的粒度为325目,此外,厂家也可以根据用户的需求生产出适合的粒度。炼钢用氮化硅铁的表面也需要洁净,不能有明显的外来杂物。以上是关于氮化硅铁的相关介绍,希望您能通过这些信息,对氮化硅铁有个简单的了解,当然关于氮化硅铁的相关信息还有很多,如果您有兴趣,想要了解更多关于氮化硅铁的信息,一方面可以拨打我公司热线电话咨询了解,也可以通过阿里巴巴官方网/进行咨询,我公司都将以饱满的热情,态度,竭力为您提供满意的服务。2019-01-08
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浅谈高炉操作炉型管理与炉况顺行正常的操作炉型应该是既能维持生产稳定、低耗、**,又能使高炉有长寿的内型,即内壁表面光洁、下料顺畅,渣皮稳定。维持一个合理的高炉操作炉型,尽量减少炉况波动,是实现高炉长寿的关键。高炉是一个极其复杂的化学反应器,在同一时间起作用的因素很多,炉型变化的形式多种多样,正常渣皮脱落,不会对炉况顺行造成一定的影响,但当发生炉墙粘结或渣皮大面积脱落等炉型变化时,如不尽快采取措施则会造成炉况失常,并对产量造成一定的影响。综合分析高炉操作炉型变化特点、调控手段,并结合炉型变化导致高炉炉况失常的实例,提出有关高炉操作炉型管理方面的建议,以飨读者。注意防寒保暖1 高炉炉型变化的特点及影响因素正常的高炉操作炉型表现为内壁表面光滑、渣皮稳定,但在实际高炉生产中,因造渣制度、装料制度、送风制度、热制度及外界原料等因素变化的影响,高炉操作炉型会发生粘结或渣皮脱落等变化,对高炉顺行造成了很大的影响,严重的渣皮脱落,还会导致冷却壁大面积的损坏。分析炉墙粘结的因素主要有:①原料含粉高,边缘煤气流不发展,发生边缘管道;②造渣制度不稳定,炉渣性能变化大,渣铁流动性差,易造成炉墙粘结;③炉温控制差,波动大,高炉软熔带频繁上下波动;④长时间冶炼高硅低硫铁多,炉渣流动性差;⑤冷却壁漏水或冷却水水压、水温的变化导致冷却强度过大;⑥布料制度不合理,导致局部边缘气流或边缘管道。而造成炉墙渣皮大面积脱落的主要影响因素是:送风制度、装料制度不合理,边缘气流发展;冷却制度发生变化导致冷却强度偏低,形不成稳定的渣皮。2 炉型管理与非正常炉型的调控目前,在高炉操作中很难对炉内行为进行直接测量,还只能通过间接的方法获取炉内信息,由于企业对炉型管理认识上的差距而导致炉型管理手段的各异:①对中小型企业来说,在炉型管理上未建立一套完善的监控体系,只是通过炉身温度变化规律,获取煤气流分布及炉料分布的信息,渣皮形成及脱落,并由此来区分炉型的不同特征,实际生产中,并未对炉型管理制定一套严格的管理体系,致使炉型变化不能及时发现并采取措施;②中国大中型企业,已将高炉炉型管理列入管理对象,引进专家诊断系统,主要对炉体热负荷、渣皮形成与脱落情况、管道发生情况、滑崩料情况进行管理,及时分析高炉操作炉型的变化特点、变化规律、影响因素、将非正常的炉型转变为正常状态,使炉况保持了长久稳定顺行。非正常炉型与正常炉型的表征特点见表1。炉型发生变化时须及时采取措施,使高炉操作炉型转为正常操作炉型;否则,炉型的变化会导致炉况失常,进而影响高炉各项经济技术指标。一般采取的措施是:①布料特性决定了煤气流分布,进而决定了炉内温度场的分布和软熔带的形状和位置,特别是炉墙处炉料的软熔行为会引起炉墙渣皮结厚或脱落,通过布料制度的调整,有效控制煤气流的分布,是使高炉型恢复正常炉型的重要手段。当炉墙发生粘结时,主要采取放边措施,适当发展边缘气流,炉墙发生渣皮脱落时要采取压边措施控制边缘煤气流;②控制好炉温、炉渣碱度,处理炉墙粘结,适当将炉温控制在上限水平,严禁低炉温操作,一般生铁中w(Si)严格控制在0. 45%以上,放低炉渣碱度,生铁含硫以二类铁为主,确保良好的渣铁流动性;③控制冷却强度,渣皮脱落不易形成渣皮时,要提高水压,提高该部位的冷却强度。出现粘结,要适当降低水压,降低该部位的冷却强度;④处理下部粘结时,适当进行洗炉。3 炉况失常举例与几点体会2005年1月原料供应紧张,自1月10日起450m3高炉开始使用含粉较高洋球,13日高炉开始出现滑尺,高炉未采取措施,14日高炉滑尺频繁,且出现管道形成,进而高炉不吃风,连续坐崩料,炉况失常,休风发现高炉严重偏料,南料线低,北料线高,东南6号风口炉身中部有粘结物。分析其原因是:① 1月10日使用含粉较高的洋球,造成上部料柱透气性变差,边缘气流不发展,边缘管道形成较多,高炉频繁出现坐料,边缘局部粘结;②在炉况出现局部边缘管道的情况下,炉温控制差,波动大,低炉温次数多,软熔带频繁上下波动,加之频繁采取放顶压操作而加剧了炉墙粘结;③操作者对炉墙粘接的重视不够,也未采取措施进行处理,致使炉墙粘结面积不断扩大,终引起严重偏料且导致煤气流严重失常。2005年3月31日,因山后料厂进行皮带调试,焦炭未经过筛进入高炉,大量面子入炉,料柱透气性变差。在此期间,烧结调整配比,造成渣中三氧化二铝上升,高时达到19%~ 20%,炉渣流动性变差,自4月2日炉况开始波动,出现小滑尺及管道。接受1月份炉况失常的教训,考虑主要是炉墙已出现局部粘结,故调整布料制度,改三环为单环,适当放边,降低炉渣碱度,配加萤石进行洗炉,同时联系原料厂调整配比降低渣中w(Al2O3)18%以下,炉况很快转入正常。通过上述实例的对比分析体会到:①高炉生产中,由于受各种因素的影响,高炉操作炉型会发生变化,非正常的操作炉型会导致炉况波动,进而造成炉况失常,因此高炉应建立起完善的炉型管理体系,综合利用高炉冷却壁温度和热负荷的变化,及时了解炉型的波动及变化,维护高炉操作炉型,有力促进炉况长久稳定顺行;②在高炉日常操作中,要严格控制好炉温、碱度,避免连续高硅低硫操作,重视渣铁的流动性,维持高炉合理的操作炉型;③重视高炉中部调剂,通过调整冷却系统参数来达到及时调整、维护炉型的目的;④经一段时间的强化冶炼后,要适当进行疏导,利用发展边缘煤气流动对炉墙不规则部位进行清理。2018-12-27
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深度分析:如何避免高炉炉缸烧穿事故发生2017年9月7号上午10点15分,本钢板材炼铁厂新一号4747m3高炉发生烧穿事故,导致铁水泄露,引发火灾,是我国烧穿的座4000m3以上的高炉。该事件引起社会强烈关注,各大媒体纷纷报道。截今日,事故已过去一周,善后工作正在有条不紊的进行,据新消息证实,事故本钢新一号高炉将于本月16号复产。作为冶金行业的技术研究人员,需要对高炉炉缸烧穿事故原因进行仔细分析,帮助“铁哥们儿”在努力提高高炉寿命。高炉炉缸烧穿事故在国内外时有发生,2000~2013年国内部分高炉炉缸烧穿座数的变化如图1所示。现代高炉一代炉役设计寿命在15年以上,目前实现这一高炉长寿目标的高炉数量很少,宝钢3号高炉一代炉役19年,成为国内高炉长寿的典范。高炉长寿是一个系统工程,它涉及设计、耐火材料质量、安装筑炉、仪表监测、生产管理与操作等多个方面。从高炉长寿位置来看,炉体长寿和炉缸炉底长寿是长期以来高炉长寿的位置。炉缸耐材结构有两大类,即全炭砖炉缸侧壁与综合炉底结合的结构(全炭砖结构)、综合炉缸侧壁与综合炉底结合的结构(陶瓷杯结构)。目前研究学者对炉缸侵蚀甚烧穿的机理达成共识,即铁水环流对侧壁砖衬的机械冲刷和不完全饱和碳铁水对炭砖的熔蚀。分割线 箭头 动态 ★国内外高炉炉缸烧穿原因各有不同,可以归纳为几个原因:原因1炉缸冷却强度不够,与炭砖的导热能力和冶炼强度水平不匹配。炉缸采用的炭砖导热系数与微孔结构要同时兼顾,冷却壁导热能力和冷却水量都要进一步提高,炭捣层的热导率应与炭砖相近,避免其成为热阻层。新建高炉的炉底结构,应采用微孔结构,抗铁水熔蚀性能好的炭砖,并做到从炭砖热面(与铁水接触面)炉体水冷管,传热能力逐渐升高,不形成热阻层,使热量顺利传出去。原因2缺乏监测炉缸手段。在新建高炉时为减少投资,炉缸温度监测点少,对冷却壁水温差、水流量、热流强度等参数检测手段少,不能及时发现炉缸的异常,导致烧穿事故突然发生。原因3炉缸耐材质量影响。炭砖产品质量没达到要求,炭砖加入人工石墨过多,抗铁水熔蚀性能差。造成这种现象的原因是追求炭砖的高导热系数,但因为炉缸侧壁内存在高热阻的气隙,阻碍炭砖热量传递冷却水中,反而使得炭砖表面温度升高,在铁水流冲刷和侵蚀下,造成事故。原因4冷却壁制造安装存在缺陷。冷却壁若在安装、生产过程中开焊漏水,会造成炭砖加速氧化破损,易引发重大事故。碳砖与冷却壁之间的炭素捣料应选择与碳砖的热导率相当的捣料,同时选择有足够冷却能力的冷却结构。原因5生产操作存在问题。入炉钾、钠、铅、锌等有害元素对炉缸耐火材料的破坏。高炉风口小套、冷却器漏水炉缸,引起炭砖氧化、粉化。有些钢铁厂为了抢占市场,不计后果的追求高炉冶炼强度,这对包括长寿系统在内的整个高炉及其附属系统都带来了极大负荷,对炉缸损害较大。对于炉衬侵蚀严重的高炉,未进行钛矿护炉。炉缸压浆不当,泥浆将砖衬压碎进入炉内,与铁水接触引发炉缸放炮,导致炉缸烧穿事故。铁水深度不够,铁水从铁口通道进入砖缝,加速炭砖侵蚀。高炉炉缸发生事故前会有先兆,应尽早发现炉缸危险的蛛丝马迹。如果缺少监测手段、或者检测失灵,高炉炉缸烧穿事故突发。对于监测系统完善的高炉,利用热电偶温度、热流强度信息可判断不同部位的侵蚀情况和残余砖衬厚度,炉缸烧穿。当砖衬侵蚀变薄后,相应位置监测热电偶温度升高,例如鞍钢新 1 高炉烧穿位置为铁口下方 2.5m 处,2008年9 月份前该层各点温度全部在 200℃以下,但 9 月份后该层温度各圆周方向相继上升,高点达到了 580℃,比其它铁口该位置温度高 250℃左右。分割线 箭头 动态★炉缸烧穿事故的发生,延长炉缸寿命是一个系统工程,主要措施包括以下几点:措施1炉缸冷却,由于水冷冷却壁的高炉存在多层热阻,尤其存在气隙的条件下,想通过加大水量来强化冷却是徒劳的,应当提出的是炉缸侧壁被侵蚀到一定程度,特别是炉役后期,残余炭砖的厚度不大时,热流强度已达到警戒值时,采取高压水强化冷却的效果是很明显的。措施2炉缸采用的炭砖其热导率和微孔结构要同时兼顾,冷却壁的导热能力和冷却水量都要进一步提高,炭捣层的热导率应与炭砖相近,避免使它成为“热阻层”。 陶瓷杯与炭砖之间缝隙可用陶瓷杯质浇注料,炭砖与冷却壁间缝隙可采用高导热的碳质浇注料,避免出现热阻层。措施3增加捡测手段,新建或大修一座高炉投资很高,配齐检测手段可以事故的发生,否则,一旦发生事故还将再次投入大笔资金。措施4加强投产后操作维护,严格控制有害元素的入炉量 ,禁止超标入炉,对循环富积的有害元素, 定期采取排除措施。防止冷却设备漏水,破坏砖衬。维持经济合理的冶炼强度和利用系数,分析一些寿命达到 15~25 年的高炉,一代炉役利用系数平均不超过 2.3 t/(m3·d), 其生产稳定 、能源消耗低,符合低碳冶炼要求,综合成本也较低。炭砖温度高时先采用的措施通常是加入钛矿护炉,能取得较好的效果。总结高炉长寿与人体长寿十分相似,炉体设计和耐火材料质量好比人的原有的身板,一个身板不好的人,你怎么指望他能在高负荷运转的情况下长命百岁?所以高炉长寿首先要有合理的设计、耐火材料和施工质量。根据炉容的大小,设计合理的炉型,是设计院和铁厂应该认真考虑的事。炉型设计的合理的情况下,选择高质量的耐火材料并按照规则精细施工,则是“好身板”的另外一个重要因素,需要设计院、铁厂、耐材供应商和施工方协同合作。有了好的身板还需要懂得“保养”,吃的料怎么样,吃得好固然很好,吃的不好也需要定时“排碱”,不能吃的料不好,还要超负荷生产。尤其是在目前钢材利润较高的情况下,不顾炉子的情况,加足马力生产是不可取的,应该大修的时候,必须放下利润的**,考虑大修。炉役末期则像极了老年人,各“器官”都有些不灵了,需要降低负荷,并定期护炉保养,形成制度。说到底,高炉长寿这个系统工程需要各阶段的管理者认真对待,努力提高我国高炉长寿技术。2018-12-19
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炼铁 | 高炉炉缸侧壁温度升高及处理分析案例汇总炉缸热电偶温度升高标志着炉缸侵蚀程度加深到了一定的程度。从总体运行的情况来看,高炉炉缸热电偶温度的升高与高炉设计、砌筑、耐材、原料、操作和维护都有很大的关系。热电偶温度升高时炉缸安全出现问题为直接和准确的反应。如何通过热电偶判断高炉炉缸出现危险了?炉缸热电偶温度高能够升高到多少?炉缸热电偶温度升高的原因是什么?如何延缓和降低热电偶温度?不同高炉采取的措施有什么样的差别?小编带你详细了解。如您需要下载原文,请关注“钢铁精英”并回复“炉缸”下载。如您希望加入“钢铁精英群”讨论实时热点技术问题或者实际生产问题,请加小编微信:xie215727208。1 概述高炉炉缸炉底安全是关系一代炉役的关键。近年来,随着高炉炉容和冶炼技术的不断进步,高炉长寿冶炼技术显得异常重要,高炉长期高水平顺行稳定是所有炼铁人追求的目标。作为高炉运行的根本,炉缸安全的监测在高炉整个炉役期间起着非常重要的作用。通过在炉缸炉底不同部位设置不同数量的热电偶,实现在线监控炉缸炉底温度变化,从而达到监测炉缸安全的目的是高炉从设计之初要考虑的方法和基础。近年来高炉炉缸炉底频繁出现问题,除了设计、砌筑和耐材决定了高炉炉缸长寿的“先天”,高炉原料质量控制、操作优化和维护这些“后天”的措施和手段同样起着关键的推动作用。表 出现炉缸热电偶温度升高的高炉 2 安钢1号高炉(2200m³)炉缸热电偶温度升高2.1 高炉概况安钢1号高炉(2200m³)投产于2005年10月15日,年产生铁177万t/a,采用了"精料、高压、高温、富氧、高喷煤"的冶炼工艺和相关技术装备,炉底炉缸采用炭砖+陶瓷杯结构,高炉设计寿命为15年。2.2 炉缸温度变化情况炉缸侧壁第2层冷却壁部位(标高7.895m)处圆周方向上Cl(23号和24号风口下方)和Fl(11号和12号风口下方)热电偶温度从2014年12月开始缓慢上升,2015年1月5日开始加快升高速度,到了1月28日Cl点温度达到851℃,Fl点达到798℃。2.3 治理方法(1))加强冷却制度管理,细化炉缸侧壁热电偶温度、水温差和炉壳温度的控制技术。(2)进行灌浆处理,对风口以下炉缸整体使用无水炭质泥浆灌浆。(3)高炉操作参数的调整和焦炭质量的控制。(4)加强高炉出铁管理。(5)建立有害元素入炉控制标准。(6)配加含铁炉料进行护炉,在配加含铁炉料护炉初期,为快速遏制炉缸侧壁温度上升的势头,并把温度尽快降低下来保证安全生产,高炉把[Ti]控制在比较高的水平,安钢实际控制在0.25%左右。2.4 编者按安钢1号高炉在2017年已经进行炉缸浇筑。从实际高炉炉缸热电偶温度控制的效果来看,以加钛护炉为主,其他操作制度的配合为辅。由于不同的高炉所用的原料、炉役、操作制度等都有不同,具体的参数控制标准不具备普遍意义,因此在问题中并未列出。而从实际的护炉情况来看,各大高炉普遍存在着护炉延迟的效果,即加钛护炉一段时间之后,炉缸热电偶温度才有所降低,而停止加钛或者铁水中[Ti]达不到一定标准时,炉缸热电偶仍然会有所反弹的情况。主要的原因是钛在炉缸的生成有一定的时间,同时,由于铁水冲刷的原因,如果冶炼强度有所升高,炉缸内壁钛保护层会迅速破坏。这是加钛护炉措施面临的一个尴尬。所以,在控制产能、加钛护炉和强化冷却三方面,需要高炉做出一个平衡。3 包钢5号高炉(1500m³)炉缸侧壁温度升高3.1 高炉概况包钢5#高炉于2005年1月20日投产,有效容积1500m3,20个风口,2个出铁口。包钢5#高炉采用陶瓷杯微孔炭砖水冷炉底结构。炉底中下层立砌五层国产微孔炭砖,五层微孔炭砖总高2.005m,上部砌两层双向错台陶瓷杯,高度0.8m,炉底和炉缸交接处采用**耐火材料和微孔炭砖砌筑结构。炉缸采用光面冷却壁,炉腹炉身采用铸铁镶砖冷却壁,炉缸到炉身采用分层单、双、多联冷却,其中1~5段为单联冷却。3.2 炉缸温度变化情况高炉炉缸二段8#~12#冷却壁水温差异常升高,热流强度超出警戒值12kW/m2,其中二段11#冷却壁热电偶温度上升明显,水温差高2.02℃,热流强度达到25.98kW/m2,其对应位置二段标高7.267m处炉缸侧壁,B点温度从2016年12月初的307℃上升12月30日的515℃,日均升高8~10℃。3.3 治理方法(1)提高铁水物理热和化学热,[Si]含量控制在0.6-0.8%之间,物理热1490-1500℃;(2)提高冷却强度,1#-12# 冷却壁常压水改为高压水冷却;(3)调整装料制度,确保气流顺畅,降低喷煤比;(4)加钒钛矿护炉,确保铁水中钒钛含量达到2%以上;(5)优化出铁参数,采取调整炉前作业开口时间、渣铁出净程度和打泥量,控制合理的铁口深度,减少炉缸渣铁积存,减少环流冲刷;(6)原燃料质量;(7)降低冶炼强度,利用系数降低0.2。3.4 编者按包钢高炉所用原料有其自身的特性,如钒钛含量高,硫含量高,因此,部分高炉原料中天然中带有护炉的特性,这与攀钢、承钢高炉具有一定的相似性。在同类型高炉考虑控制炉缸热电偶温度时,可以参考。从炉缸侵蚀控制的效果来看,见效较快的有堵风口、降低产能、优化出铁、压浆措施等;而起到长期的稳定作用的是方法是优化装料制度、强化冷却、提高入炉原燃料质量等。各高炉可以在不同的阶段采用不同的方法,如在高炉炉缸热电偶温度升高的初期,如果升温趋势不是特别明显,可以采取有针对性的较为缓和的措施,而如果出现较为明显的升高趋势,可以采用堵风口、降产能等措施。各种措施配合运用,但一定要做到监测的数据准确、及时,采取的措施要有效、反馈要及时,并能够根据炉况和炉缸热电偶温度的变化,及时调整,早调、有针对性的调要比晚调、盲目调从经济性和安全性方面要好。4 邯钢1号高炉(3200m³)炉缸侧壁温度升高治理4.1 高炉概况邯钢1号3200m3高炉2008年4月开炉,开炉初期炉况稳定顺行。采用陶瓷杯炭砖水冷炉底结构,炉缸侧壁环砌3层美国UCAR热压小块炭砖。4.2 炉缸温度变化情况2013年后,炉缸侧壁温度开始出现周期性升高,高点温度不断攀升,2015年8月中旬TEI205BHE,TE1225B两点温度更是达到793.3.C和600.C,严重威胁到炉缸安全。4.3 治理方法(1)加强原燃料质量的管理。降低高炉有害元素负荷,采取取消或减少烧结机头除尘灰、瓦斯灰、高炉炉前除尘灰及炼钢细灰等的用量,减少有害元素的富集;取消或降低有害元素含量较高的铁精粉,做到合理配矿;减少高硫矿的使用,加强焦炭选洗煤工作减少硫元素的入炉量,给降低炉渣碱度提供条件,有利于有害元素的顺利排出:调整布料,保证合适的炉顶温度,利于有害元素随灰尘吹出。加强焦炭质量的管理。(2)优化操作参数。适当缩小侧壁升高点方向上风口面积,风口直径由130mm 变为120mm ,增加该处风口长度,由643mm 变为663mm ,目的是缩小该处风口回旋区的面积和增加回旋区的长度,利于煤气向方向渗透,以减少边缘煤气对炉缸侧壁碳砖的冲刷力度。操作上适当降低料线、增加边缘矿石、增加焦量等措施来疏导开放气流:当气流明显受阻变弱时,高炉采取短时间的加焦的布料制度来开放,加焦是靠调整焦炭内层档位角度来实现的,角度根据中性气流弱化的程度来选择,强角度为13 度,一般不大于20 度。(3)控制冶炼强度。(4)加强炉温的管理。生产中根据铁水物理热>1510℃ ,来确定高炉铁水硅素的水平,严禁低炉温出现,操作上采取趋势管理,加强对原燃料的跟踪管理,做到早发现早调节,确保炉温合适。要求铁水硫低于0.023% ,保证铁水具有一定的粘度,以减少铁水对铁口和炉缸侧壁碳砖的冲刷侵蚀。杜绝出现过高的炉温。(5)优化出铁管理,铁口操作要加强铁口深度的控制,要求>3500mm ,控制好泥量,形成合适的铁口泥包;适当缩小开口钻头,保证一定的出铁时间,要求>120min ,减小出铁速度,降低铁水环流的速度和铁口揽涡的强度;采取负间隔出铁,即两个铁口同时出铁一段时间,以减少渣铁滞留率;加强铁口泥套的维护,减少铁口冒泥,保证正常的出铁秩序。(6)建立炉缸检测保护体系。(7)炉体灌浆,高炉利用定休机会对炉缸各段新开孔24 个进行灌浆作业,其中3#铁口右侧也即温度升高点TE1205B 、TE1205B 所在位置灌入23 桶炭质浆料,对此处温度快速下降起到了一定的作用。4.4 编者按邯郸高炉炉缸热电偶温度与高炉所用焦炭有直接的关系,从而说明在一定程度上,大高炉的环流对炉缸的冲刷较为严重,同时也说明,大高炉日常保证焦炭反应后强度对于高炉炉缸的安全具有关键的作用。由于高炉炉缸热电偶温度与水温差监测是相辅相承的,在强化监测手段方面,可以采用实时在线监测的方法,提高准确性和及时性,降低操作人员的强度,避免一些人员受伤的风险。5 原济钢2号高炉(1750m³)炉缸侧壁温度升高及治理5.1 高炉概况济钢2号1750m³高炉采用PW紧凑型串罐无料钟炉顶,3座卡鲁金顶燃式热风炉,微孔炭砖-陶瓷杯综合炉底、炉缸结构,密闭循环串联软水系统,设有2个铁口,铁口夹角成直角,24个风口。5.2炉缸温度变化情况2号高炉从2008年3月1日第二次中修后,炉缸和炉底接触部位,位于标高8.095m处Gl点,温度从650℃升2009年12月的1060℃。5.3 治理方法(1)炉缸灌浆。采取炉缸灌浆措施,可以阶段性地缓解炉缸侧壁Gl 点温度上升的趋势。(2)凤口喂线与机铁矿护炉。主要目的是降低8.095mGl点温度。Gl点位于5号风口下方,该点距1号铁口较近,所以首先从6号风口喂人.在出铁过程中通过铁水环流来修补Gl点炉缸炭砖的侵蚀。(3)优化操作制度。在风口布局上,彻底放弃了550mm的短风口,大量使用600mm的长风口,侵蚀严重的部位使用630mm的加长风口。原料的使用由劣质料转为精料,为上部布料矩阵的探索奠定了基础。布料矩阵由加焦模式过渡到去除加焦模式,减小了死焦堆,减小了渣铁环流,有效地控制了炉缸"象脚形"侵蚀的速度。5.4 编者按济钢2号高炉炉缸侧壁温度升高的直接因素是高炉冷却壁漏水造成炉缸碳砖破坏严重。从解剖的实际情况来看,风口下部区域的大碳砖受碱金属和锌的影响非常明显,会首先产生裂纹和碎裂,之后会形成环裂的方式,向下部炉缸区域延展。如果风口区域有漏水情况的发生,那么由此造成的碳砖破坏将会加速进行。因此,在治理措施方面,优化原料结构和加长风口能够有效的活跃炉缸的同时,在一定程度上也能降低炉缸区域的侵蚀。此外,从风口喂线的效果来看,大部分钛会集中在风口下部区域,形成粘接物,进入炉缸区域的部分是多少,目前还没有明确的说法。因此,采用风口喂线的效果目前无法确定。6 迁钢3号高炉(4000m³)炉缸侧壁温度升高及治理6.1 高炉概况迁钢3号高炉(4000m³)于2010年l月开炉。炉底采用陶瓷垫,陶瓷垫下铺超微孔炭砖、高导热炭砖和石墨砖。炉缸侧壁砌筑NMA炭砖和NMD炭砖。6.2炉缸温度变化情况进入2012年以后,炉缸侧壁温度开始升高,并·快速超过300℃的警戒值。炉缸温度升高的区域位于象脚侵蚀区域,标高9.782 m ,炉缸第7 层热电偶在此位置上,温度偏高的热电偶分布在l 号铁口和3 号铁口周围。此区域热电偶温度升高分为三个阶段:(1)进入2012年,热电偶TE31303点温度出现快速升高,温度高达到400℃,随后.此点温度没有继续升高。(2)8月份TE31304点温度快速升高到500℃以上,热流强度超过55.824kW/㎡。(3)从2013年l月开始,热电偶TE31302-TE31304点以域的区域的热电偶温度降低300℃以高炉全开风口冶炼。6.3 治理方法根据不同阶段热电偶的变化情况,有针对性的制定应对措施,主要包括:阶段:强化冷却; 炉皮开口打浆,消除气隙;控制出铁速度;增加长风口数量,活跃。第二阶段:进一步强化冷却;堵风口,选择的位置位于温度高的热电偶温度上方对应的风口。第三阶段:长期护炉措施;控制冶炼强度,冶炼系数在2.3;采取长风口、加焦活跃炉缸。6.4 编者按迁钢3号高炉是国内中国大型高炉的代表。在2012年2014年间,高炉开炉两年后,炉缸热电偶温度出现反复的升高,对高炉生产造成较大的影响。从热电偶温度升高的原因看,有气隙、漏水等影响,此外,高炉开炉之后炉况不断的波动也是影响炉缸问题的关键。因此,大型高炉的冶炼尤其要重视炉缸死焦堆的活跃性,保证良好的焦炭质量。此外,同小型高炉相比,大型高炉应强化整体监测,从原料、操作、设备、人员等方面,综合分析。目前,炼铁大数据平台的应用对于高炉炉缸安全、运行等具有强大的技术支撑作用,应深入分析其利用价值,从安全监测、成本监控等方面,深度分析,提高大型高炉运行的效率。7 湘钢1号高炉(2580m³)炉缸侧壁温度升高及治理7.1 高炉概况湘钢1号高炉(2580m³)第二代炉役于2015年6月5日开炉。炉缸炉底采用炭砖+陶瓷杯复合结构。炉底、二层保留了代炉役德国西格里炭砖(层高400mm),第三、四层为国产**微孔结合超微孔炭砖(层高500mm),炭砖之上采用两层微孔刚玉结合莫来石质的陶瓷垫结构(高800mm);炉缸采用微孔刚玉质陶瓷杯璧结构,炉缸炉底交界处及炉缸环形炭砖(共10层,高约4400mm)采用国产**超微孔炭砖砌筑,其上炉缸环形炭砖(共3层,高约1350mm)采用国产**微孔炭砖砌筑。7.2 炉缸温度变化情况大修后生产接近2年时,炉缸侧壁温度升高,并超过500℃。2017年6月,炉缸1号铁口下方标高7.599m(陶瓷垫上沿)、8.05m、8.501m、8.952m四层温度普遍上升,且1号铁口水温差高达0.9℃。2017年5月陶瓷杯全部被侵蚀完后,炭砖开始受到铁水冲刷,直到6月炭砖才开始逐渐被侵蚀,之后803C点温度升高速度较快。7月31日上升630吧,并呈继续上升趋势。此时,炭砖残厚为866mm。7.3 治理方法(1)提高冷却强度,高炉本体冷却水进水温度逐步从41℃下调36℃,7月初开始提高炉底及炉缸冷却水量,冷却水量从4000m³/h逐步加大水量4580m³/h。(2)使用钒铁炮泥护炉。使用钒铁炮泥期间,为达到护炉要求,重新规范开堵口操作参数,要求既要保证铁口深度大于3.2m,又要保证开铁口顺利,每次堵口打泥量稳定在550-600kg;在热制度控制上要求铁水中的[Si]>0.5%,铁水温度>1510℃。(3)使用钒钛球护炉。(4)降低冶炼强度。(5)调整风口布局,将对应位置的风口改为小风口、长风口、直风口,并且保证进风面积不变。7.4 编者按湘钢1号高炉初期达产较快,冶炼系数高达到2.6以上,对于高炉炉缸有很大的影响。类似的情况在新开高炉上并不少见,如迁钢3号高炉、1号高炉等,高炉在开炉初期,由于炉型规整、设备条件磨合逐渐顺畅,管理和技术水平逐渐进入正轨,原燃料保障没有问题的情况下,高炉“自然”的进入了达产的“快车道”。其实,由于高炉炉体耐材与高炉内部的冶炼状态有一个逐渐的适应和磨合期,以及人员对于高炉的冶炼也有一个逐渐的认识期,高炉冶炼系数应维持一个逐渐上升并且稳定的周期。从世界范围内看高炉冶炼的进程,欧美国家对高炉冶炼系数要求并不严格,主要是追求一个稳定的产出,无论是质量和产量,因此,大多数的高炉维持了一个比较长的一代炉役。而国内高炉一般采取在开炉1-2年内会快速提高高炉冶炼系数,很多的情况是“刻意”的摸索高炉冶炼系数的顶点,以及矿批、富氧、顶压、风量、风温等一切有利于高炉发挥“潜力”的顶点。这对于高炉的长期稳定来说非常不利。目前情况下,分析高炉长寿基本从高炉设计、砌筑、操作和原燃料的质量来入手,实际的根本原因,在于操作者和管理者对于炼铁技术的态度需要改变。8 太钢5号高炉(4350m³)炉缸侧壁温度升高及治理8.1 高炉概况太钢5号高炉(4350m3),设有38个风口,4个铁口,4座新日铁外燃式热风炉,采用了PW串罐无钟炉顶,皮带上料、炉腹炉身中部选用铜冷却板、软水密闭循环冷却、浓相直接喷煤技术,炉缸陶瓷杯,炉前TMT液压开口机和泥炮等技术装备。8.2 炉缸温度变化情况2013年3月后,5号高炉多个方位的炉缸侧壁温度呈上升趋势,且上升较快,高达到477℃(热电偶插入深度为600mm),为开炉生产以来的高值。2013年5、9、10月5号高炉出现炉缸不同标高、不同方位的温度升高现象,且高值均达到400℃以上。尤其是标高8.680m270。方位达到464℃和标高9.680m315。方位达到477℃,已经影响到高炉的安全生产。8.3 治理方法(1)在炉役中期适当控制产,炉内操作将产量控制在10000/d 以内,保渣铁热量稳定、充沛,炉前作业和稳定铁口工作状态,以良好的渣铁排放来维持炉缸内渣铁液面的稳定,对稳定炉缸侧壁温度有一定效果。(2)适当提高焦比和降低煤比。煤比由180-190kg/t降低到160-170kg/t,停用焦丁,相应提高焦比12-20kg/t,维持340-350kg/t较高焦比操作,从而炉缸区死料柱透气、透液性,来提高炉缸活跃性,降低炉缸侧壁温度。(3)配用钒钛矿和确保炉缸热量充沛。将[Ti]控制在0.15%-0.20%,对控制炉缸侧壁温度的升高有一定效果。将[Si]提高到0.40%-0.60%,出铁后期铁水测温不低于1520℃,[Ti]达到0.15%-0.20%,炉渣二元碱度提高到1.18-1.22,控制合理的渣铁成分,使其具有良好的流动性,对控制炉缸侧壁温度的升高有一定效果。(4)调整送风制度,提高风速和鼓风动能。(5)对炉前工作进行细化管理。5 号高炉通过控制炉前作业开口钻头的大小、开口时间、渣铁出净情况和打泥量,以控制合理的铁口深度,减轻出铁时在铁口附近形成的涡流,有利于稳定炉缸工作状态和减缓炉缸侵蚀。8.4 编者按太钢大型高炉控制炉缸侧壁温度升高的方法对于超3000m³高炉炉缸侧壁温度升高具有很强的借鉴意义。首先,大型高炉在中国普及的时间并不长,除了宝钢几座大型高炉外,超4000m³高炉在2000年之后才开始快速增加,目前超4000m³高炉在中国总工有22座。因此,大型高炉由调整冶炼方法来实现对于炉缸侧壁温度的控制具有重要意义。太钢大型高炉采用停止焦丁提高炉缸死焦堆的更新速率以及强化透液性,来实现炉缸环流的冲刷侵蚀;通过阶段性的采取措施,实现指标和安全的良好配合。9 总结炉缸热电偶温度升高标志着炉缸侵蚀程度加深到了一定的程度。从总体运行的情况来看,高炉炉缸热电偶温度的升高与高炉设计、砌筑、耐材、原料、操作和维护都有很大的关系。热电偶温度升高时炉缸安全出现问题为直接和准确的反应。通过总结全国多座高炉炉缸侧壁温度升高的案例发现,设计、砌筑和耐材决定了高炉炉缸长寿的“先天”,高炉原料质量控制、操作优化和维护是实现高炉长寿的“后天”努力。提高焦炭质量、控制碱金属入炉、提高炉缸活跃性、维持稳定和良好的炉况,不只是有利于高炉的长期稳定,也是实现高炉长寿的关键。参考文献:[1] 安钢1 号高炉炉缸侧壁温度异常升高的治理,李胜杰等[2] 包钢5# 高炉炉缸侧壁温度升高原因分析和处理,韩磊等[3] 高炉炉缸侧壁温度升高与控制等相关问题的探讨,孙健等[4] 邯宝1号3200m3 高炉炉缸侧壁温度升高的治理,夏万顺等[5] 济钢2号1750m3高炉炉缸侧壁温度异常升高的处理,潘协田[6] 迁钢3号高炉炉缸侧壁温度升高的治理,贾军民[7] 湘钢1 号高炉炉缸侧壁温度升高的治理,文望龙等[8] 大钢5 号高炉控制炉缸侧壁温度升高的措施,红斌等2018-12-13
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氧化锆磨珠升级换代 氮化硅磨介十年无损售价陡降球磨机作为粉体制备的一种常用的粉磨工具,被广泛应用于各种选矿、建材及化工等行业。球磨机的工作原理:当球磨机旋转时,研磨介质由于惯性离心力作用贴附在球磨机体内壁的衬板上与磨机一起回转并带到一定高度,由于其自身的重力作用,像抛射体一样落下,将筒体内的物料击碎;此外研磨体之间还存在滚动和滑动的现象,主要对物料起研磨作用,物料由前仓的连续加入随筒体一起回转形成对物料的挤压,加上进料端与出料端之间本身的料面高度差以及磨内强制通风,因此磨机筒体虽然是水平安装的,而物料由进料端缓慢向出料端移动,完成粉磨作业。 研磨介质作为影响球磨机粉磨效率的重要的因素之一,备受大家关注。研磨介质对球磨机效率的影响是多方面的,主要有研磨介质的材料、装填量、形状、大小、级配等方面。 研磨介质材料的要求,首先,从粉磨工艺角度上要求研磨介质不能含有铁钛等有害杂质;其次,要求介质颜色较浅,以免制成的料浆被污染,在生产白色制品时这一点尤为重要;从提高研磨的效率及使用寿命来看,应尽量选用比重大、硬度高、有韧性、耐磨性好的材料。研磨介质按材料可分为钢珠,玻璃介质,陶瓷介质。其中陶瓷介质研磨材料包括硅酸锆、氧化铝,纯氧化锆,稀土金属稳定的氧化锆、氮化硅等。一般非金属类(如陶瓷)磨介优于金属类磨介,目前使用广泛的是氧化钇稳定氧化锆珠。氧化锆球具有高抗弯强度和高耐磨性,优异的隔热性能,高韧性等优点。但是它的这种高韧性是有时效性的,比如氧化锆器件放置空气一段时间后,失稳,那么性能会严重下降,甚开裂,而且高温时候是没有亚稳相失去高韧性的特点,因此无法在高温使用和室温的时效性都严重制约氧化锆发展。▲氧化锆磨珠升级换代 氮化硅磨介十年无损售价陡降 氮化硅材质的研磨介质则可以成功避免这些问题,用氮化硅经过特殊工艺制备得到的研磨球、研磨圈等氮化硅磨介作为氧化锆磨介的升级换代产品,凭借其具有极低的磨损率及优异的力学性能等,备受关注。尽管受限于氮化硅的成本及制备工艺等原因,氮化硅的应用并没有那么广泛,但是作为研磨介质的使用来说,氮化硅还是一种极其有潜力的研磨材料。 目前普遍使用的研磨介质形状有球形,短柱形,圈形等。球形介质与物料研磨是点接触,压力集中,使物料容易粉碎,但不适用于细小颗粒的粉磨;所以大颗粒用球形介质冲击的方式,粉碎效果好;圈形的研磨介质,彼此间是线接触,接触面积大,比较适合细小物料的粉磨,而且效率比球形要高。 下图是小编从工程师任印录处看到的2个氮化硅磨圈,右边是未使用的氮化硅磨圈,左边是研磨石英砂近十年的氮化硅磨圈,我们发现工作近十年的氮化硅磨圈除了表面变光滑,棱角被磨圆以外,尺寸大小并无明显变化。▲氮化硅研磨器研磨球磨介十年无损售价陡降 10年使用前后区别 这种氮化硅研磨圈日常工作任务是用来研磨及分散高纯石英砂或高附加值粉体原料,通常在高纯石英砂或高附加值粉体原料粉料细度不够时,需要对石英砂或高附加值粉体进行研磨加工需要用到这些氮化硅研磨圈。这些氮化硅研磨圈在工作十年后,并没有太大磨损,主要与氮化硅的成型工艺有关。 氮化硅陶瓷的成型工艺对其性能影响非常重要,不同使用要求的氮化硅陶瓷制备工艺不一样。热压烧结的氮化硅磨圈的机械性能比气压烧结的氮化硅磨圈要优异,强度高、密度大,但制造成本高、烧结设备复杂。作为磨介用的这种氮化硅磨圈陶瓷采用的是热压成型工艺,以特殊的原料配方,在机械外力作用下,边压边烧结热压成型出来的产品,它极耐高温,强度可以一直维持到1200℃的高温而不下降,受热以后也不会熔成融体,是世界上较坚硬的物质材质之一,有着较佳的耐磨性能,作为氧化锆磨介的升级换代**研磨介质使用,可连续工作很多年,且磨损率极低。 市场上这种氮化硅研磨圈公斤售价在2000元左右,而磨损率极低的氮化硅研磨圈kg售价在450元左右,圈形的研磨介质氮化硅研磨圈,研磨介质彼此间是线接触,接触面积大,比较适合细小物料的粉磨,而且效率比球形要高。如果你对氮化硅研磨圈有兴趣,可以电话或微信,通过我186 .0047.5386与任工联系。 作为升级换代的对象,氮化硅研磨圈使用寿命相对与氧化锆磨介的生产成本优势来计算,也具有压倒性的优势,尤其是体现在对高附加值粉体进行研磨加工时。除了成本优势,氮化硅磨圈在提高高附加值粉体产品纯度方面的更具优势。比如,在研磨锂电池隔膜用的高纯氧化铝粉时,国内正常情况用的是氧化锆珠进行研磨,粉磨1吨氧化铝粉体,氧化锆磨介磨耗大约为5-6kg,损耗的氧化锆粉末以杂质形式混合在氧化铝粉中,使纯度由原来的99.99降到99.47。虽然氧化锆的危害性不是特别大,但给产品提纯增加了难度,这也是我国锂电池与日本的锂电池性能相差太远的原因之一。同时,这也是氮化硅磨介作为氧化锆磨介的升级换代产品在高附加值粉体进行研磨加工中使用的一个原因。2018-11-17
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