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2020-05
耐材之窗耐火原料指數
綜合指數
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產品指數
  • 鋁礬土:2285.00 上月:2270.00 環比: +0.66% 去年同期:2215.00 同比: +3.16%
  • 碳化硅:6075.00 上月:6250.00 環比: -2.80% 去年同期:6950.00 同比: -12.59%
  • 鱗片石墨:3775.00 上月:3975.00 環比: -5.03% 去年同期:4500.00 同比: -19.21%
  • 中檔鎂砂:1583.00 上月:1650.00 環比: -4.10% 去年同期:0.00 同比: -50.30%
  • 普通電熔鎂砂:2850.00 上月:3030.00 環比: -6.00% 去年同期:4400.00 同比: -39.40%
  • 棕剛玉:4900.00 上月:5000.00 環比: -2.00% 去年同期:0.00 同比: -10.90%
  • 白剛玉:4300.00 上月:4500.00 環比: -12.20% 去年同期:0.00 同比: -23.20%
  • 棕剛玉:4800.00 上月:4900.00 環比: -2.00% 去年同期:0.00 同比: -17.20%
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【因泥而精彩】鄭州科信賈石磊:鎳鐵礦熱爐堵口材料淺析
用手機查看 瀏覽量:1028 2020-05-19 發布時間:

賈石磊 鄭州科信爐料有限公司

全世界鎳的礦物資源主要有硫化鎳礦、氧化鎳礦和深海底含鎳錳結核三種。陸地鎳礦資源中已探明的鎳平均品位不小于1%的鎳礦資源量為1.3億噸,其中紅土鎳礦儲量占鎳資源總量72%左右,平均鎳品位為1.28%,硫化鎳礦儲量為鎳資源28%,平均品位為0.58%。

以干燥窯—回轉窯—礦熱礦為主要設備,紅土礦通過干燥窯烘去礦物中大部分自由水,進入回轉窯后脫除礦物中結晶水,將余溫700~900℃的焙燒砂輸送至礦熱爐,進礦熱爐前搭配一定比例粒度為10~30mm的揮發性煤進行還原熔煉。處理含硅、鎂高的紅土鎳礦的較佳方法是回轉窯焙燒-電爐還原熔煉(簡稱RKEF法)生產鎳鐵。

RKEF工藝有以下特點:原料適應性強,適用紅土礦品位范圍廣;鎳鐵合金品位高(Ni:10~18%),含S、P相對較少,減輕精煉負荷;余熱、煤氣、爐渣循環利用,節能環保;鎳砂熱料入礦熱爐,降低電能和還原劑消耗,提高生產效率。

世界范圍內,越來越多鐵合金項目采用RKEF法工藝生產鎳鐵合金。為提高產品競爭力、增強企業綜合效益,礦熱爐主體爐型由12.5MVA過渡為33MVA、36MVA、48MVA、51MVA、60MVA、72MVA、94MVA、120MVA等。目前國內外RKEF工藝下大型礦熱礦使用壽命達到7~10年,大容量礦熱爐的使用壽命比小容量礦熱爐要求更高。礦熱爐的耐材選擇是影響礦熱爐壽命的關鍵因素。

 根據爐容、爐型、爐體結構及各部位的工作條件選用匹配的耐火材料是礦熱爐長壽命的重要保證。目前礦熱礦爐墻、爐底工作層、渣鐵放出口耐火材料主要選擇有:鎂質耐火材料和碳質耐火材料。鎂質耐火材料具有耐火度高、強度大、抗渣鐵侵蝕和沖刷,但導熱系數小,不利于冷凝爐襯形成;碳質耐火材料在冶煉鎳鐵時易氧化,但導熱性能好,利于形成冷凝爐襯。近年來鎂質材料更多應用于礦熱爐爐襯。

 渣鐵放出口是整個礦熱爐受熱負荷最重的區域,同時該區域需要定時排放1450℃左右的鐵水和1550℃左右的爐渣,沖刷力強,侵蝕、滲透、剝落嚴重。因此,要求堵口材料具有:保護渣鐵放出口爐墻、定時排放渣鐵和平穩排凈渣鐵等作用。適宜的堵口材料對礦熱礦穩定運行、減少不必要的熱停熱修和保證渣鐵口與爐襯壽命同步就尤為關鍵。堵口用材料的要求已經從單純的消耗性材料轉為功能性材料。目前市場上主要堵口材料有:有水爐眼泥、鋁鉻質可塑料、高爐無水炮泥、鎂質無水炮泥。主要優缺點見下表:

名稱

主材質

結合劑

成本

優點

缺點

有水爐眼泥

黃泥、電極糊、焦炭

制作簡單

強度低,無法滿足生產

可塑料

鋁礬土、鉻綠

含水無機鹽

抗剝落好

無法保護鐵口爐墻

高爐無水炮泥

鋁礬土、碳化硅、焦炭

焦油、瀝青

中下

采購范圍廣

匹配性差,使用效果不穩

鎂質炮泥

電熔鎂砂、焦炭

無水焦油、樹脂

性能優良

暫無

以黃泥、陽極糊為主要原料,加水攪拌而成的有水爐眼泥是傳統堵口材料,其特點是手工封堵容易,成本低。但由于材料中的高水分堵入渣鐵口后會產生大量高溫水蒸氣,水蒸氣與鐵口區域的碳磚和鎂磚易發生化學反應,造成損毀。長期使用有水爐眼泥渣鐵口區域極易發生燒穿事故。

以高鋁礬土熟料、氧化鉻為主原料,有水化學結合劑制成的鋁鉻質可塑料(俗稱綠泥),其特點耐火度高、高溫強度、抗剝落性能好;但可塑料中仍含有一定量水,堵入渣鐵口中產生高溫水蒸氣,與鐵口區域的碳質耐材或鎂質耐材發生化學反應,同時可塑料在堵入高溫渣鐵口過程中干燥速度快(尤其距電極近的渣鐵口,溫度更高),鐵口內蠕動距離短,鐵口淺,無法形成有效保護渣鐵口區域爐墻的泥包,渣鐵口區域爐墻仍長期受高溫熔融渣鐵侵蝕,渣鐵口區域損毀嚴重。

因紅土礦中 SiO2 含量高,Fe、Ni 的含量低,為提高鎳的回收率,紅土礦冶煉采用部分還原,一般選用FeO-MgO-SiO2渣系。渣量大、鐵量小是RKEF法鎳鐵冶煉的主要特點,渣中富含MgO、FeO及SiO2等氧化物。渣中MgO、FeO及SiO2等氧化物易跟高爐無水炮泥中C和SiC發生反應,造成堵入渣鐵口的炮泥易損毀,侵蝕和沖刷速度加快。

以電熔高純鎂砂、焦炭及鎂質粘土為主要原料,脫水焦油及樹脂碾制的鎂質無水炮泥。其良好的熱塑性和適宜的結焦時間,保證炮泥在高溫渣鐵口中有良好的蠕動性,易形成泥包,定時開口時炮泥結焦完畢,無潮泥噴口現象。鎂質無水炮泥與鎳鐵渣中的MgO、FeO和SiO2形成高熔點礦物,抗沖刷和侵蝕能力強,可與渣鐵口區域鎂磚緊密結合。致密的原材料耐火度高、氣孔率低,可以降低結合劑量,利于形成致密結構,抗渣鐵滲透能力更強,渣鐵口區域泥包保持穩定。同時結合劑結焦速度可控,可根據礦熱爐渣鐵口溫度、泥炮大小、開口機功率確定炮泥結焦時間、炮泥軟硬度和結合強度。

從目前實際使用效果看,焦油結合鎂質炮泥能更好地滿足礦熱爐長壽高效節能的發展要求。

【因“泥”而精彩——炮泥產業鏈調研報告】:不僅有高爐炮泥,還有礦熱爐炮泥,看炮泥企業如何打造精彩,讓用戶安心、省心提升經濟效益。

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