01.炼钢系统
炼钢系统包括转炉、电炉、炉外精炼炉、钢包和中间包等设备。
在电炉中,采用干式振捣料、预制或现浇炉盖或炉盖三角区修补均有较好的效果。
在转炉、电炉中,一般采用耐火喷漆修补,修补方法包括手工修补、湿式、干式或火焰喷涂和溅渣修补。
在转炉中,一般采用溅渣技术护炉,炉龄可达1万次以上。
炉外精炼炉种类较多,RH、DH脱气装置的插入管衬体一般采用高铝耐火浇注料整体浇注,使用寿命为20~80次。
钢包、中间包是炼钢炉的重要辅助设备,也是消耗耐火材料最多的热工设备。过去钢包一般采用粘土耐火砖、高铝耐火砖、半硅砖、蜡石砖等烧成砖砌筑,使用寿命为10~70次。采用钢包吹炼或连铸锭时,由于钢水温度高,停留时间长,包龄急剧下降,因此各国都十分重视包龄的开发,并取得了显著进展。
某钢厂转炉用200t钢包,内衬为铝镁浇注料和易流动料,包龄分别约为95次和80次。
某钢厂转炉用300t钢包,内衬为高纯铝镁浇注料。修复后钢包包龄一般在260次左右,耐火材料单耗在1.78kg以下。
国内许多钢厂100t以下钢包,采用新技术铝镁质耐火浇注料,其包龄在90次左右,每吨钢浇注成本5.50~7.50元。
中包内衬采用保温板或镁质涂料,渣堰采用莫来石、铝镁质、镁质耐火浇注料,可满足连铸钢的技术要求。
炉外精炼整体式喷枪,用于钢包吹渣或钢包喷粉等。渣线以上部位采用高铝质耐火浇注料,渣线至喷嘴部位采用低水泥刚玉质耐火浇注料。
02.炼铁系统
炼铁系统包括烧结、炼焦和高炉及其辅助设备。带式烧结机点火炉用耐火可塑料和粘土结合耐火浇注料就地浇注,或用磷酸盐耐火浇注料预制块吊装,其使用寿命为3~6年。
当采用线式点火装置时,炉顶压下更多,炉子的工作条件变好,用轻质高强耐火浇注料或耐火纤维及其制品作炉衬,可获得较好的效果。
焦炉的隔热层、涂层层、炉门等处均用耐火浇注料浇注,炉头损坏时用喷漆修补。此外,干熄焦设备也使用重质或轻质耐火浇注料;
高炉是连续生产的炼铁设备。小型高炉以前用铝酸盐水泥、高铝磷酸盐耐火浇注料预制块砌筑,现在一般都用树脂结合铝碳不烧砖砌筑。
大型高炉水冷壁用碳化硅浇注料捣固,炉底垫层及四周砖缝用耐火浇注料和氮化硅填料填塞,炉衬破损时用耐火压料、耐火喷漆修补,延长使用寿命,使炉龄达到10年甚至15年。
高炉出铁口一般用疏松的Al2O3-SiC-C粘土堵住,可保证出铁口稳定,正常运行。
高炉出铁槽原来用耐火捣打料捣固,出铁槽料每吨铁耗量约1.1kg。现已采用低气孔率致密耐火浇注料,一次性出铁流约10万t,一代间隙龄期累计出铁流约90万t,每吨铁耗耐材小于0.38kg。同时,自流耐火浇注料和不烧耐火浇注料也在高炉出铁勾中得到应用。
中、小型高炉热风炉内衬采用耐火浇注料预制块。热风炉燃烧器可用耐火浇注料块砌筑或现浇,球顶采用浇注料工作衬浇注。大型热风炉炉体靠壳第一层轻质喷涂料,体积密度约1.3g/cm3,球顶喷一层耐酸喷涂料,组成整体炉衬。采用刚玉质耐火浇注料等材料进行现场浇注,取得良好的使用效果。鱼雷式铁锅、混铁机一般部分或全部使用耐火浇注料,也可采用耐火喷漆进行修补,使用效果更佳。
03.建材系统
建材系统包括水泥、玻璃、陶瓷等工业部门。
水泥窑内衬多采用高铝磷酸盐或镁铬镁不烧砖,使用寿命6~18个月,局部也采用不定形耐火材料。
大型水泥厂回转窑中,耐火浇注料用量为19%~35%,主要品种有低水泥耐火浇注料、铝酸盐水泥耐火浇注料、碳化硅耐火浇注料和保温浇注料。
玻璃工业中,浮法玻璃生产线上的锡槽采用耐火浇注料浇注。另外,玻璃槽窑损坏时,用硅质修补料修补。新建池窑保温时,一般采用硅质保温浇注料。陶瓷工业窑炉,有时采用碳化硅质耐火浇注料和轻质耐火浇注料。
04. 轧制系统
轧制系统中工业炉种类多、数量大,工作温度一般在1400℃以下,为火焰炉。
该系统窑炉可采用不定形耐火材料做内衬,取得了良好的经济效果。
轧制炉内衬采用耐火可塑料,使用寿命长。采用粘土结合耐火浇注料整体浇注内衬,使用寿命一般为4~10年。
对于蓄热式加热炉,应选用微膨胀耐火浇注料做内衬,使用2年以上,完好无损。锻钢加热炉一般为间歇操作,温度变化大且震动大等,用砖砌内衬,使用期2~5个月,用粘结剂结合的耐火浇注料可使用2年以上
众所周知,轧钢加热炉使用温度<1400℃且为间歇操作,国内外生产实践证明,炉衬材料应选用Al203≤65%,烘干并经1400℃烧成后耐压强度为20~25Mpa且不低于60Mpa,即可达到长寿的目的。由于耐火浇注料含铝量高,强度大,其抗热震性差,使用时易剥落、开裂,影响其寿命。
05.其他工业系统
石油化工行业管式加热炉用体积密度为0.5~1.0g/cm3的轻质耐火浇注料,采用手工涂敷或喷涂施工,使用寿命约5年。
采用耐火材料喷涂作炉衬,也取得了较好的效果,特别是在铂重整装置上应用耐磨耐火浇注料,可取消耐热钢龟网系统,其寿命也有所提高。
各种转化炉炉衬,使用温度为600~1500℃,一般采用铝酸盐水泥耐火浇注料、低水泥耐火浇注料和刚玉浇注料等,使用寿命3~6年;
有色冶金行业铅锌密闭高炉、闪速炉、电解槽、轧钢加热炉等热工设备,部分采用不定形耐火材料炉衬。
近来,抗渗透性耐火浇注料在铝电解槽中得到广泛应用,并取得了满意的效果。在蒸汽锅炉内衬中,不定形耐火材料的使用最早,也最为普遍。一般采用铝酸盐水泥重质或轻质耐火浇注料,使用寿命在10年左右。
流化床发电锅炉所用的高铝质、刚玉质和SiC质耐火浇注料及耐火可塑料强度高,耐磨性好,满足了设计和使用要求。此外,不定形耐火材料在机械、耐火、垃圾焚烧等行业也有应用,并取得了良好的效果。