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鋼鐵工業對耐火材料的新要求

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鋼鐵工業對耐火材料的新要求

發布日期:2017-09-01 作者:玉和建設 點擊:

    中國金屬學會蘇天森教授級高工在談到“十三五”期間鋼鐵工業發展方向及其對耐火材料的新要求時指出,“十三五”期間,中國鋼鐵工藝技術發展確定了流程優化為主的清潔生產發展技術研發應用,以實現鋼鐵工業高效、優質、低耗、少排的綠色發展。耐火材料應適應鋼鐵工業發展新要求,進一步推進耐火材料生產與使用“更長壽、無污染、功能化”的目標,注重開發不定形耐火材料、耐火材料修復、自動化生產、納米技術應用及清潔能源生產耐材的技術與產品,實現       結構優化和轉型升級。

    1、"十三五"期間,耐火材料科技創新總體要求仍然應當以"更長壽、無污染、功能化"為目標,這也是保證耐火材料安全使用的基礎。

    長壽是保證質量和降低成本的關鍵,也是無污染、功能化和使用安全的標志。

    無污染是高品質鋼生產的必要條件,也是耐火原、材料生產的必要條件。如:不同檔次潔凈鋼生產的不同要求;耐火原料精料和高利用率;耐材排放物處理與回收。

    功能化是指有利于鋼質量優化,又指具備一些特殊工藝要求的性能,還指具有優良的綜合性能。如:有參與鋼液凈化的性能;與液態金屬不浸潤的功能;具有良好導磁性的功能;高強度而且同時具有高抗熱震性。

    2、鋼鐵生產流程主工序工藝技術發展方向對耐火材料的新需求

    2.1 煉鐵系統

    ①滿足高風溫、超高風溫要求的熱風爐耐火材料,當風溫要求≥1280℃時,熱風爐穹頂耐火材料可能要考慮滿足長時間≥1450℃的工作條件;高尺寸精度熱風爐格子磚;熱風輸送管道的保溫與抗應力應變的耐火材料;高風溫條件下的爐襯耐火材料優化。

    ②長壽高爐耐火材料優化技術。

    ◆陶瓷杯、熱壓碳磚(大、小)設計、砌筑與性能優化;

    ◆熱態壓補耐火材料與工藝裝備;

    ◆耐火材料在線侵蝕情況監測(如工業CT 應用)。

    ③高富氧與全氧高爐條件下高抗侵蝕風口耐火材料的設計與制造。

    ④熔融還原、直接還原煉鐵用新型耐火材料的研發與應用。

    2.2 煉鋼系統

    ①潔凈鋼生產工藝要求長壽、無污染、功能化耐火材料全面優化。

    ◆無碳、低碳耐材和低硅、低鋁特殊耐材研發應用;

    ◆鐵水預處理(攪拌棒、噴吹槍、低堿度預脫磷轉爐)耐材優化;

    ◆轉爐、鋼包高強度絕熱耐材優化;

    ◆轉爐、電爐、AOD 爐底吹C02 長壽透氣元件(低碳、高耐蝕耐材研發與應用);

    ◆電爐≥1000 爐長壽爐底、爐缸耐材優化;

    ◆真空精煉爐用無鉻、長壽、低成本耐材。

    ②單嘴真空精爐用特種耐火材料。

    ③連鑄電磁冶金用耐火材料研發應用。如磁約束水口、旋流水口、鋼包電磁自開水口、薄帶坯連鑄電磁側封耐火材料的研發應用。

    ④連鑄中間包超長壽系統耐火材料(≥15 小時/次)。

    ⑤板坯連鑄隧道窯托輥用長壽耐火材料。

    2.3 軋鋼系統

    ①節能效率≥5%的軋鋼加熱爐高輻射能力爐襯耐火材料。

    ②軋鋼加熱爐高絕熱性能保溫層用耐火材料。

針對我國耐火材料行業的發展,蘇教授認為,應加強如下幾個方面:

    (1)我國耐火材料應用中不定形耐材比例≥50%的目標至今尚未實現。應探索技術與經濟方面的原因,配套完善施工(修砌、拆除)設備,加快推進提高不定形耐火材料的比例,達到發達國家具有的平均水平,節能降耗。

    (2)重視研發推進精密高檔耐火材料的修復再利用的技術與裝備,以利減排,實現耐材企業與鋼廠的互利雙贏。

    (3)大力推動耐材生產、應用的自動化、智能化水平,提高耐材質量及其穩定性,降低優質耐材的生產成本。如建立耐材生產與應用的數據庫,實現從原料處理、加工(包括成型)與應用工藝的計算機數學模型控制,強化對產品及應用過程全面的無損檢測(如超聲、激光、工業CT 等),確保產品應用的安全性。

    (4)加強學科綜合研究,與前沿科技結合,拓展耐火材料新品種,促進鋼鐵工藝技術進一步優化。納米科技在耐火原料與制品中的應用要解決目前研究分散、目標重點不明確、應用效果數據收集不充分等問題,發揮其對耐材升級換代的作用。全數字液壓系統在大功率液壓壓磚機的應用可提高生產效率與產品質量的同一性。

    (5)清潔能源在耐火材料生產中的應用。耐火材料生產過程中,除焙燒工序外,基本上是不連續的,且功率較小,完全有條件在動力、原料干燥、恒溫等方面率先使用清潔能源,實現低碳排放。(來源:世界金屬導報)


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