全球首例一体全炉浇注技术荣获专利局授权!市场占比93.33%

发布时间:

2023-01-12

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  日前,华西科技申报的“一种应用于高炉内衬的一体全炉浇注耐材结构施工方法”发明专利获得知识产权局授权。

  本发明涉及高炉建造施工工艺技术领域,具体涉及一种应用于高炉内衬的一体全浇注耐材结构施工方法,炉底区域采用炉底浇注料进行浇注施工替代传统的陶瓷杯垫,炉缸部位采用炉缸浇注料代替传统的陶瓷杯砖,消除了传统陶瓷杯与炭砖之间的填充层,减少了热阻层,保证了浇注炉缸整体的传热效率,风口区域采用风口浇注料代替传统的风口组合砖,延长风口区耐材的使用寿命,铁口区域采用铁口浇注料代替传统的铁口高铝砖,极大的增强了抗渣铁侵蚀能力,炉腹炉腰部位以及炉身分别采用TICTC浇注料和GLTC浇注料进行浇注施工,以浇注方式在高炉内形成密封稳定的内衬,不仅有利于延长高炉的使用寿命,而且相对传动的方式,大大简化了加工过程,有利于缩短工期,为延长高炉炉缸使用寿命,提升高炉的安全指数,提高高炉生产效率,降低冶炼生产成本,为实现高效、绿色、安全炼铁高炉提供有力的技术保障。

  (1)炉底部位采用HX-LD浇注料代替传统的陶瓷杯垫,进行自流找平浇注,该材料主要成分是导电导热性能极好的碳化硅、碳和高纯度的刚玉,具有良好的导热性能和耐高温抗侵蚀性能,能够将有效抵御铁水侵蚀,能够稳定的维持炉底的热平衡。

  (2)炉缸部位采用HX-LG高韧性复合材料代替传统的陶瓷杯砖,该材料是以优质致密刚玉、碳化硅为主要原料,采用美国进口纳米复合结合剂,并加入少量速凝剂,具有高强度、耐高温、抗渣铁侵蚀、耐热震、抗冲刷等特性,消除了传统陶瓷杯与炭砖之间的填充层,减少了热阻层,使浇注的炉缸整体传热效率得到保证。

  铁口区域采用HXRJ-TK浇注料替代铁口高铝砖,该浇注料具有抗冲刷、抗渣铁侵蚀性能,其纯度高,结合剂为纳米级硅溶胶,浇注料的烧后线变化在+0.1-0.2%,依靠硅氧键形成闭合的环、链、网,继而再形成立体的网状结构,这种立体网状结构能够最大限度提高铁口衬体材料的强度和致密度,抵抗铁水环流的冲刷,增大抗渣铁侵蚀能力。

  风口区域属于高温区采用HXRJ-FK浇注料代替传统的风口组合砖,材料中不添加水泥,以优质致密刚玉、碳化硅为主要原料,以美国进口硅溶胶为结合剂。加入少量速凝剂,保证强度的同时,减少浇注料的杂质含量。具有耐高温、耐热震、抗碱性、抗侵蚀的性能,可快速形成渣皮,延长风口区耐材使用寿命。

  炉腹炉腰部位冷却壁热面浇注采用HXNM-TICTC高强复合材料代替传统的Si4N3-SiC镶砖,材料中以碳化硅为主添加钢纤维,导热性好;韧性大;强度高;耐渣铁侵蚀、抗碱性侵蚀。

  炉身中上部冷却壁热面浇注采用HXNM-GLTC复合材料代替传统的浸磷酸黏土砖,该材料以刚玉为主添加金属钢纤维,具有耐磨、强度高,韧性好,耐机械磨损、抗热震。

  一体化全炉浇注耐材结构施工工艺较为复杂,其工艺控制流程要求极为严格,且每个使用部位需要匹配相应的高性能浇注料,具有其它不定形耐火材料无法比拟的技术含量,被称作不定形耐火材料施工中的“象牙之塔”,也是衡量一个耐火材料企业施工工艺技术水平的重要标志。

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  早在1998年华西科技集团牵头与北京科技大学、美国TRE公司、加拿大MZ公司等单位成立“炼铁高炉长寿一体化新技术国际联盟”。该联盟主要研究高炉长寿内衬用耐火材料,从金属塑性相工艺、过渡塑性相工艺、金属-氧化物-非氧化物复合材料三个方面进行了深入的研究,并建立了新材料体系及新工艺理论。

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