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——— 高炉无水平台的生产与使用浅见 ———
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发布:xxyjnc  浏览:3388次  发布时间:2018-06-26

  炼铁生产中,平台的作用说简单很简单,就是:堵铁口、易开口、维持稳定的铁口深度。说复杂,也复杂,平台用的好,出铁出渣出的好,就能保证高炉吃的好,拉的好,炉况顺行,气流通畅,这样生产效率高,产量大,高炉也能够保证长寿。

  平台的性能有行业标准YBT4196-2009《高炉用无水平台》,从这个标准里可以看到:平台的高温下的性能事实上就只有一个1350℃×3h埋炭烧后的性能来表征,烧后的体积密度,线变化率,烧后耐压强度。密度指标与原材料选材有关系,你选择棕刚玉而不用矾土密度肯定大些,但是你用矾土,少用电焦粉,密度(g/cm3)≮1.7、1.8一样容易达到,所以说密度容易达到;烧后耐压强度(MPa)以≮8、10、15作为不同高炉容积的平台的推荐指标,作为一个推荐性的标准,耐压强度是平台耐冲刷、通铁时间的有关联的一个参考性能,仅作为一个参考,因为出铁的过程前期是铁水冲刷,后期是渣的冲刷,真正好用适用的平台这几个指标是不够的。有些公司使用的平台,虽然其烧后耐压强度只有3―5MPa,其使用性能仍然可以满足750―1500M3高炉的需要,毕竟小高炉通铁的量不大,通铁时间有些也只有70―100min。对于大高炉的平台而言,其烧后耐压强度近年来有较大的变化,因为开口机的能力提高,有些公司生产的平台在1450℃×3h埋炭烧后耐压强度达到18―22MPa,这种平台耐冲刷、扩孔小,通铁时间长,有些高炉通铁次数在10―13次,少数高炉通铁时间可达到160min;之所以选择1450℃×3h处理平台,是因为大高炉铁水温度高,做出来的性能指标更有针对性。

  从平台的发展历史看:早的平台是有水平台,炉子小,冲力小,铁水量小,因此平台的要求很简单,粘土、焦粉加点骨料用水拌合即可达到要求。而当高炉容积增加,出铁量增大,时间延长时,平台的要求就发生了变化。平台被挤压进入铁口通道后,要能够快速烧结,堵塞铁口,能够快速拔炮,进入炉内的平台能够经受铁水环流,维持铁口的深度,利于出铁的顺行;泥条自身要收缩小,免得与老平台产生缝隙引起煤气串漏,造成铁水喷溅,对于平台的配制来讲,要求平台的塑性好,烧后的变形小,能够烧结快,因此赋予平台可塑性的油性结合剂就非常重要。国内平台的结合剂大多数用蒽油、二蒽油、焦油居多,近年使用焦油平台的厂家有所增加,主要还是因为焦油中的固定碳含量高,赋予平台的结合性好,大高炉泥炮的压力增加,焦油使得平台变硬的缺点得到克服;有些平台生产厂加入部分焦油生产大高炉平台,使用效果也较好。环保平台是一种发展趋势,国内有采用德国产结合剂T60生产的平台,环保性能可达到欧洲标准,但T60价格较贵,在钢铁行业不景气的大环境下,环保平台的推广力度受限制。国内有少数厂家声称生产出了环保平台,但如果平台仍然采用焦油、蒽油,固体结合剂采用沥青调整强度,其苯并芘的控制很难达到欧洲标准,欧洲第三代环保平台苯并芘含量控制小于300ppm,而国内对苯并芘的测试技术都很少,测试方法多是参照大气中苯并芘的测试方法,何况苯并芘还有不同的种类;因此对环保平台的研究及使用还有一个过程。T60类环保型平台结合剂的生产原料仍然是煤焦油、石油焦油类物质,据笔者观察及参观生产厂家过程的推测,应该是通过不同温度下的馏分处理,加上改质提纯处理后的沥青溶融混合的结果,因其固体成份含量较大,粘度高,平台挤出的泥条均匀、不容易断、收缩小。有些平台生产商称发明了树脂类的环保平台,这个有可能;国外在煤焦油提炼过程中,也生产出一种透明的树脂物质,能够使用有机树脂和溶剂调制出适合平台使用的环保结合剂,也是一种方向。随着国内对环保结合剂研究技术的发展,应用环保平台必然是大势所趋,价格也会降下来。

  平台的耐用性能与组成有关,从YBT4196-2009《高炉用无水平台》的规定看:大高炉平台SiC+C要求≮30%,对于小高炉,有些平台中焦炭粉加到20-30%的报道都有,碳素多,容易开口,油性结合剂的挥发也快,容易烧结,但近年来,平台的发展趋势看,平台中的焦炭粉用量减少,有些估计也就是10-15%的范围,焦炭含量少,容易烧结,开口性就需要合理调配平台的组成。平台的耐冲刷性能需要调整SiC含量,有些调整氮beplay或者氮beplay铁的含量,事实上,每个高炉容积不同,炉况条件不同,加入的SiC及氮beplay或者氮beplay铁的含量也不同,需要根据具体情况加以分析后调整配方。

  早期的技术人员在平台配方的调整过程中,常用调整粘土、绢云母或沥青用量的方法,可塑性指标就是调节油性结合剂的用量,随着原材料的应用领域拓宽,也有公司开始采用叶蜡石、界面处理剂调节平台的润滑性,采用不同的液体结合剂、溶剂调整平台的塑性。关键的问题,还是需要用技术方法来代替人工经验,处理平台生产与应用过程中的技术问题,如国外有些平台生产商采用手持式的可塑性测定仪器测定马夏值,以分析平台的打泥性能,非常方便快捷。

  平台的消耗与打泥量、出铁次数有关,如果炼铁厂以吨铁承包,那么平台供应商需要密切关注平台的质量与耐用性的相关影响因素。其实每个高炉的使用条件不同,平台生产商需要关注与平台使用环境相关的技术参数。如某铁厂几座不同高炉的相关技术参数为:3800M3高炉利用系数2.616-2.720t/M3·d,风量7325-7253M3/min,富氧率6.166(2009)-6.285%(2011),风温1200℃;3200M3高炉利用系数2.283-2.494t/M3·d,风量5997-6137M3/min,富氧率5.46(2008)-5.589%(2007),风温1156-1250℃;2200M3高炉利用系数2.509t/M3·d,风量3400-4600M3/min;1536M3高炉利用系数2.22-2.248t/M3·d,风量2850-2945M3/min,富氧率4.01(2013)-4.31%(2011),风温1180-1195℃。(数据为不同时期的资料,仅作参考)

  从这些数据可以推测平台的使用环境:渣、铁出干净后压入的平台进入铁口通道及炉缸中的泥包头后,风温、风量、富氧率都会影响平台的烧结与使用环境,也会影响铁口的稳定,而利用系数,也意味着铁水及渣的流量对泥包、铁口通道的冲刷磨损。有针对性的了解平台的使用环境,配合对开口机能力、泥炮技术参数的了解,就可以确定平台的可塑性是大小,平台的强度的大小,beplay硅及氮beplay铁的加入量大小等。

  有些平台的生产商比较关注钻头大小、出铁次数,平台消耗等指标;但从实际情况看:国内炼铁工作者并不一定关心平台的技术问题,比如平台配方、性价比、消耗等,因为职业与职责的作用,他们关心的只是打泥与开口的好坏、铁口的稳定与否;而对钻头、出铁次数,只是一种习惯性操作,何况出铁次数由于受配罐、列车调配等因数影响,难以改变。因此,平台生产商必须多与铁厂的生产调度部门沟通,让其认识到不同钻头的适用性与炼铁生产的利弊,在条件成熟时,减少出铁次数,增加高性能平台的用量,保证高炉的稳定顺行,这样也利于降低平台消耗,减少生产成本。

  平台,英文翻译为tapholeclay,早期有人译作堵口的粘土,其实有其历史渊源,出铁口填充物,1948年用的就是粘土+粘土砖颗粒+焦炭粉+水的混合物,明了其位置和作用,了解现代高炉的变化,就可对症下药。

  生产商找到商机、市场与利润;而铁厂用得好、用得起,平台的供需双方才会皆大欢喜。

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