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氮化硅鐵公司揭秘氮化硅鐵如何合成氮化硅鐵的合成方法主要有兩種,一種新的氮化硅鐵合成方法,即閃速燃燒合成法。 氮化硅和氮化硅鐵雖然是市場上應有較廣泛的一種高溫材料,但是氮化硅鐵制備方法,大多都采用直接氮化法,碳熱學原氮化法,氣相沉積法,熱分解法等。而下面將要講解的閃速燃燒合成氮化硅鐵的新工藝,能夠在常壓下連續(xù),大規(guī)模和低成本地燃燒合成氮化硅與氮化硅鐵。 生產(chǎn)時將硅鐵細粉和氮化硅鐵混合,并連續(xù)計量送入預熱達1200攝氏度的連續(xù)反應器內(nèi),同時通入氮氣。氮化硅鐵粉及氮化硅鐵均勻分散開,并受重力和氮氣阻力的作用,在熱氮氣中漂浮,下落,與熱氮氣充分接觸換熱,并被急速加熱,在燃燒反應區(qū)與氮氣迅速發(fā)生燃燒合成反應。反應自身產(chǎn)生大量的熱量,可自維持閃速燃燒合成的連續(xù)進行。2019-05-27 -
解讀氮化鋁管的由來-鋁型材熱擠壓工藝氮化鋁管。英文名稱:aluminumnitride定義:由ⅢA族元素Al和ⅤA族元素N化合而成的半導體材料。分子式為Al鋁型材擠壓精度表N。室溫下禁帶寬度為6.42eV,屬直接躍遷型能帶結(jié)構(gòu)。應用學科:材料科學技術(shù)(一級學科);半導體材料(二級學科);化合物半導體材料(二級學科)以上內(nèi)容由全國科學技術(shù)名詞審定委員會審定公布目錄 說明:AlN是原子晶體,屬類金剛石氮化物,較高可穩(wěn)定到2200℃。室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁管還是電絕緣體,介電性能良好,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁涂層,能保護它在退火時免受離子的注入。 氮化鋁還是由六方氮化硼轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎降鸬拇呋瘎?。室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成,產(chǎn)物為白色到灰藍色粉末?;蛴葾l2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應合成,產(chǎn)物為灰白色粉末。或氯化鋁與氨經(jīng)氣相反應制得.涂層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成。AlN+3H2O==催化劑===Al(OH)3↓+NH3↑ 氮化鋁是一種陶瓷絕緣體(聚晶體物料為70-210W?m?1?K?1,而單晶體更可高達275W?m?1?K?1),使氮化鋁有較高的傳熱能力,使氮化鋁被大量應用于微電子學。與氧化鈹不同的是氮化鋁無毒。氮化鋁用金屬處理,能取代礬土及氧化鈹用于大量電子儀器。氮化鋁可通過氧化鋁擠壓鋁型材平面不垂直和碳的還原作用或直接氮化金屬鋁來制備。氮化鋁是一種以共價鍵相連的物質(zhì),它有六角晶體結(jié)構(gòu),與硫化鋅、纖維鋅礦同形。此結(jié)構(gòu)的空間組為P63mc。要以熱壓及焊接式才可制造出工業(yè)級的物料。物質(zhì)在惰性的高溫環(huán)境中非常穩(wěn)定。在空氣中,溫度高于700℃時,物質(zhì)表面會發(fā)生氧化作用。在室溫下,物質(zhì)表面仍能探測到5-10納米厚的氧化物薄膜。直1370℃,氧化物薄膜仍可保護物質(zhì)。但當溫度高于1370℃時,便會發(fā)生大量氧化作用。直980℃,氮化鋁在氫氣及二氧化碳中仍相當穩(wěn)定。礦物酸通過侵襲粒狀物質(zhì)的界限使它慢慢溶解,而強堿則通過侵襲粒狀氮化鋁管使它溶解。物質(zhì)在水中會慢慢水解。氮化鋁可以抵抗大部分融解的鹽的侵襲,包括氯化物及冰晶石〔即六氟鋁酸鈉〕。2019-05-17 -
填補世界空白!興澄特鋼R6級系泊鏈鋼研發(fā)成功并通過認證4月19日,R6級海洋系泊鏈鋼頒證儀式在中信泰富特鋼集團興澄特鋼舉行。歷時近3年時間,興澄特鋼成功研發(fā)出了目前世界別的R6級極限性能系泊鏈鋼,并順利通過了DNVGL船級社的認證,成為世界獲得R6級系泊鏈鋼認證證書的企業(yè)。該項認證也標志著興澄特鋼成為世界具備批量生產(chǎn)R6級系泊鏈鋼能力的企業(yè)。▲圖為頒證儀式現(xiàn)場系泊鏈是用在石油鉆井平臺等海洋結(jié)構(gòu)件上起固定作用的鏈條,由于其工作環(huán)境很惡劣,系泊鏈鋼不僅要具備較高的力學性能,還需具有良好的耐海水腐蝕、抗疲勞、耐磨損性能,以及優(yōu)良的焊接性能和較好的焊口低溫沖擊韌性。此前系泊鏈用鋼主要是R4、R5級,R6級系泊鏈鋼開發(fā)成功后,成為世界別海洋系泊鏈鋼,填補了該產(chǎn)品在世界上的空白。據(jù)了解,R6級海洋系泊鏈屬于極限性能系泊鏈,目前僅有DNVGL船級社于2018年7月公布的R6級系泊鏈標準對其進行定義。該標準不僅要求R6級系泊鏈連續(xù)整體熱處理后具有高韌性,而且需要提供在外加電位(陰極保護)條件下的抗氫脆能力。也是說,即使有優(yōu)良的耐海水腐蝕和應力腐蝕性能,也還需要突破國內(nèi)外一致認定的海水中析氫脆化的禁區(qū)。因此,R6級極限海洋鏈鋼的開發(fā)成為了國內(nèi)鋼廠乃終端用戶的共同目標,也是推動國家海洋能源進一步發(fā)展的關鍵一環(huán)。國家工信部也曾經(jīng)下達“開發(fā)海工材料中強韌性水平高的R6級系泊鏈”的課題。同日,中信泰富特鋼集團(下稱中信特鋼)還與亞星錨鏈、招商局工業(yè)集團召開了R6級系泊鏈鋼戰(zhàn)略合作會議。▲圖為會議現(xiàn)場中信特鋼董事長俞亞鵬,總裁錢剛,副總裁文金,副總裁、興澄特鋼總經(jīng)理李國忠;招商局工業(yè)集團研發(fā)總經(jīng)理徐立新,江蘇亞星錨鏈股份有限公司董事長陶安祥,招商局重工(深圳)有限公司副總經(jīng)理劉建成,以及DNVGL船級社江陰地區(qū)經(jīng)理柳耀勇等相關領導出席儀式?!鴪D為俞亞鵬在會上講話俞亞鵬表示,早在2017年,中信特鋼與招商局工業(yè)集團、亞星錨鏈建立了合作關系,共同開展R6級系泊鏈鋼的研發(fā)和認證。近年來,中信特鋼依托科技創(chuàng)新,深耕特鋼主業(yè),堅定不移走精品特鋼的高質(zhì)量發(fā)展路線,在產(chǎn)業(yè)布局、品種結(jié)構(gòu)調(diào)整、市場開拓方面均取得了快速發(fā)展,為三方進一步加深合作,結(jié)出更加豐碩的成果奠定了基石。 ▲圖為錢剛在會上講話錢剛表示,R6級系泊鏈鋼的研發(fā)成功,標志著中信特鋼在海洋系泊鏈鋼領域?qū)崿F(xiàn)了跨越式的發(fā)展,這離不開招商局工業(yè)集團對中深水平臺的設計思想和對系泊鏈的高要求,亞星錨鏈不斷打破國際壟斷的執(zhí)著追求,DNVGL船級社的全程跟蹤和支持,以及興澄特鋼特聘系泊鏈鋼專家殷匠帶領的興澄特鋼項目技術(shù)團隊堅持不懈的鉆研突破。中信特鋼上下**專注做強、做大特鋼產(chǎn)業(yè),致力針對行業(yè)“卡脖子”的難題和關鍵品種進行攻關,擔當社會責任,承擔國家使命,為國家富強、特鋼強國做出貢獻。 ▲圖為徐立新在會上講話▲圖為陶安詳在會上講話 會議透露,R6級系泊鏈鋼的成功研發(fā),滿足了招商局工業(yè)集團新型中深水海洋鉆井平臺安全、綠色作業(yè)的需求,招商局工業(yè)集團將在新型鉆井平臺上選用R6級系泊鏈。而亞星錨鏈將緊接著使用興澄特鋼生產(chǎn)的R6級系泊鏈鋼,以更輕的重量和更高的強度,供應招商局工業(yè)集團的中深水鉆井平臺。2019-04-22 -
什么是氮化硅陶瓷材料氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。它是一種超硬物質(zhì),本身具有潤滑性,并且耐磨損,為原子晶體;高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊,在空氣中加熱到1000℃以上,急劇冷卻再急劇加熱,也不會碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此優(yōu)異的特性,人們常常利用它來制造軸承、氣輪機葉片、機械密封環(huán)、性模具等機械構(gòu)件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來制造發(fā)動機部件的受熱面,不僅可以提高柴油機質(zhì)量,節(jié)省燃料,而且能夠提高熱效率。我國及美國、日本等國家都已研制出了這種柴油機。制備氮化硅陶瓷制品的工藝流程一般由原料處理、粉體合成、粉料處理、成形、生坯處理,燒結(jié)和陶瓷體處理等環(huán)節(jié)組成。氮化硅陶瓷制備工藝的類型主要是按合成、成型和燒結(jié)的不同方法和次序區(qū)分的。陶瓷常用的成型方法有干壓、流延以及注射,其中干壓成型是應用廣泛的一種成型工藝,也是手機陶瓷背板主流的成型工藝之一,小米MIX系列的陶瓷后蓋都是干壓成型的。今天,我們來詳細了解一下陶瓷干壓成型工藝。一、干壓成型干壓成型又稱模壓成型,是常用的成型方法之一。干壓成型是將經(jīng)過造粒后流動性好,顆粒級配合適的粉料,裝入金屬模腔內(nèi),通過壓頭施加壓力,壓頭在模腔內(nèi)位移,傳遞壓力,使模腔內(nèi)粉體顆粒重排變形而被壓實,形成具有一定強度和形狀的陶瓷素坯。二、干壓成型的工藝原理和影響因素1. 工藝原理干壓成型的實質(zhì)是在外力作用下,顆粒在模具內(nèi)相互靠近,并借助內(nèi)摩擦力牢固地把各顆粒聯(lián)系起來,保持一定形狀。這種內(nèi)摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結(jié)合劑薄層上。隨著壓力增大,坯料將改變外形,相互滑動,間隙減少,逐步加大接觸,相互貼緊。由于顆粒進一步靠近,使膠體分子與顆粒間的作用力加強因而坯體具有一定的機械強度。2.影響因素影響干壓成型的主要因素有:粉體性質(zhì):粒度、粒度分布、流動性、含水率等;粘結(jié)劑和潤滑劑的選擇;模具設計;壓制過程中壓制力、加壓方式、加壓速度與保壓時間。綜上,如果坯料顆粒級配合適,結(jié)合劑使用正確,加壓方式合理,干壓法也可以得到比較理想的坯體密度。氮化硅陶瓷高純氮化硅粉在1700 C下熱壓液基本不發(fā)生收縮。氮化硅的燒結(jié)方 法主要有三種:反應燒結(jié)法,常規(guī)燒結(jié)法和熱壓燒結(jié)法。1 、反應燒結(jié)它基于反應: 3Si(s)+2N2(g)= Si3N4 (s) 氮化反應的起始溫度于1100 , 然后逐漸升溫1420 , 整個過程需要幾 C C 天, 由于此反應是放熱反應, 因此升溫速度要小心控制。一般在低于 1400 的溫度下保溫所得到的產(chǎn)物是α - 、 β- Si3N4 的混合物,具有15C 30%的氣孔率。氮化硅陶瓷1 、反應燒結(jié)優(yōu)點:不許添加額外的添加劑 特點:高溫下材料的強度不會明顯降低; 產(chǎn)品尺寸和形狀不變,可以制得形狀復雜的制品; 要把兩個零件焊接時,只需將其連接在一起進行氮化。 反應燒結(jié)中,影響產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵因素是控制反應溫度。 三步升溫法后將爐溫升硅的熔點以上,常稱為超溫氮化。2019-03-05 -
我國5000m3以上高爐家族2019年添丁 兩座投產(chǎn)在即2017年8月16日,編輯寫了報道“我國容積5000m3以上高爐知多少?”,報道里提及我國已經(jīng)有5座5000m3高爐在使用,分別是:首鋼京唐1#、2#5500m3高爐,沙鋼5860m3高爐、寶鋼湛江鋼鐵1#、2#5050m3高爐。而山鋼日照鋼鐵1#高爐于2017年12月18日投產(chǎn),所以到目前我國已經(jīng)有6座5000m3以上高爐投入使用。山鋼日照2#5100m3高爐于2016年正式開工,原計劃2018年年底投產(chǎn),但因工期問題,有所推遲,計劃于2019年上半年投產(chǎn)。首鋼京唐3#5500m3高爐投產(chǎn)時間也推遲到了2019年春節(jié)后。所以2019年上半年我國將有兩座5000m3以上高爐投產(chǎn),屆時,我國5000m3以上高爐將達到8座。值得關注的是,寶鋼湛江鋼鐵二期3#5050m3高爐也將于2019年動工,計劃2021年投產(chǎn)。(編輯:艷茹)2019-02-19 -
德國研制出超立方氮化硅透明陶瓷近日,德國電子同步加速器研究所的研究者們合成了一種常見的工業(yè)陶瓷的透明樣品,這種透明立方氮化硅材料可以應用在發(fā)動機等極端條件下作為超強視窗。在高壓下形成的立方氮化硅(c-Si3N4)是硬度略次于金剛石的納米陶瓷,但卻比鉆石能承受更高的溫度。氮化硅是一種工業(yè)中非常常見的陶瓷材料,它主要應用于汽車和航空器產(chǎn)業(yè)中的滾珠軸承、切屑刀具和發(fā)動機零部件等。氮化硅中的極強的氮硅鍵使該陶瓷非常穩(wěn)定。在常壓下,氮化硅具有六方晶體結(jié)構(gòu)并且這種相在燒結(jié)后是不透明的。燒結(jié)是在一定溫度和壓力下使陶瓷從顆粒材料形成宏觀結(jié)構(gòu)的過程。這項工藝被廣泛應用于從陶瓷軸承到人造牙齒等一系列工業(yè)產(chǎn)品中。在相當于大氣壓13萬倍的高壓下,氮化硅轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂辛⒎綄ΨQ性的晶體結(jié)構(gòu),學者們稱之為尖晶石型,該名稱來源于一種常見的寶石的結(jié)構(gòu)。人造的尖晶石(MgAl2O4)廣泛應用于工業(yè)中的透明陶瓷。在1999年,達姆施塔特工業(yè)大學的一個研究小組合成了立方的氮化硅,但當時對這種材料的理解非常有限。德國團隊在DESY利用一個大體積壓機將六方氮化硅置于高溫高壓下。在約大氣壓的15.6萬倍(約15.6GPa)的壓力和1800℃下,形成了一片直徑約2mm的立方氮化硅的透明樣品。利用DESY的一臺能夠提供X射線光源的第三代正負電子串聯(lián)環(huán)形加速器 , 分析該樣品的晶體結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示氮化硅完全轉(zhuǎn)變成了立方相。這種轉(zhuǎn)變類似于常溫常壓下六方結(jié)構(gòu)的碳在高壓下轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯牧⒎较嗟慕饎偸?,而氮化硅的透明度強烈依賴于它的晶界,晶粒間的縫隙和氣孔會提高它的不透明度。立方氮化硅是迄今為止制備出的較強較硬的透明尖晶石型陶瓷??茖W家們已經(jīng)預見了它作為超強視窗的多種工業(yè)應用。立方氮化硅是已知的第三硬的陶瓷,它的硬度僅次于金剛石和立方氮化硼,但是硼化物是不透明的,而金剛石在空氣中僅能在約750℃下保持穩(wěn)定。立方氮化硅既透明又能在1400℃下保持穩(wěn)定。然而,由于合成這種透明的立方氮化硅需要極高的壓力,制備合適的窗口尺寸的樣品仍然因?qū)嵺`上的原因而受到限。原材料是很廉價的,但是生產(chǎn)宏觀可見的透明氮化硅樣品,需要相當于制備金剛石的兩倍的壓力。制備直徑1~5mm的這種視窗還是相對容易的,但是制備直徑超過1cm的樣品卻很難。2019-02-11 -
氮化硅陶瓷在機械行業(yè)中的應用氮化硅陶瓷制品的生產(chǎn)方法有兩種,即反應燒結(jié)法和熱壓燒結(jié)法。反應燒結(jié)法是將硅粉或硅粉與氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生產(chǎn)方法成型。然后在氮化爐內(nèi),在1150~1200℃預氮化,獲得一定強度后,可在機床上進行機械加工,接著在1350~1450℃進一步氮化18~36h,直到全部變?yōu)榈铻橹埂_@樣制得的產(chǎn)品尺寸,體積穩(wěn)定。熱壓燒結(jié)法則是將氮化硅粉與少量添加劑(如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等),在19.6MPa以上的壓力和1600~1700℃條件下壓熱成型燒結(jié)。通常熱壓燒結(jié)法制得的產(chǎn)品比反應燒結(jié)制得的產(chǎn)品密度高,性能好。氮化硅陶瓷加工陶瓷材料的加工可根據(jù)材料的種類、工件的形狀、加工精度、表面粗糙度、加工效率和加工成本等因素選擇不同的加工方法。常見的工程陶瓷加工技術(shù)主要有以下幾種:機械加工、電火花加工、化學機械加工、激光/等離子加工、超聲波加工、高壓磨料水射流加工以及各種復合加工工藝。工程陶瓷加工技術(shù)分類機械加工切削、磨削、鉆孔等高能束加工放電加工高壓磨料水加工超聲波加工激光/等離子加工刻模放電、線切割放電加工高壓磨料水加工、高壓水加工激光/等離子加工激光、等離子、電子束加工化學加工復合加工其他加工化學蝕刻、化學機械加工化學機械加工、電解磨削、超聲機械磨削、電火花磨削、超聲電火花復合加工、電解電火花復合加工、電解電火花機械磨削復合加工、塑性加工。氮化硅陶瓷的應用應用:由于Si3N4陶瓷的優(yōu)異性能,它已在許多工業(yè)領域獲得廣泛應用。如: 在機械工業(yè)中用作渦輪葉片、機械密封環(huán)、高溫軸承、高速切削工具、性模具等;冶金工業(yè)中用作坩堝、燃燒嘴、鋁電解槽襯里等熱工設備上的部件;化學工業(yè)中用作耐蝕、耐磨零件包括球閥、泵體、燃燒器、汽化器等;電子工業(yè)中用作薄膜電容器、高溫絕緣體等;航空航天領域用作雷達天線罩、發(fā)動機等;原子能工業(yè)中用作原子反應堆中的支承件和隔離件、核裂變物質(zhì)的載體等。Si3N4陶瓷具有優(yōu)異的綜合性能和豐富的資源,是一種理想的高溫結(jié)構(gòu)材料,具有廣闊的應用領域和市場,世界各國都在競相研究和開發(fā)??梢灶A言:隨著陶瓷的基礎研究和新技術(shù)? 開發(fā)的不斷進步,特別是復雜件和大型件制備技術(shù)的日臻完善,Si3N4陶瓷材料作為性能優(yōu)良的工程材料將得到更廣泛的應用。2019-01-21 -
氮化硅鐵的分類及要求山西晉東南神話新材料有限公司氮化硅鐵是一種氮化材料,也是山西晉東南神話新材料有限公司的主營產(chǎn)品之一,許多人對于氮化硅鐵并不是太了解,也不知道氮化硅鐵有哪些種類及要求,這些不了解也限了氮化硅鐵的發(fā)展,為了打破這種現(xiàn)象,促進氮化硅鐵更快速的發(fā)展,我公司將總結(jié)多年的經(jīng)驗,簡單的介紹一下氮化硅鐵的分類及要求。其實氮化硅鐵的分類,可以根據(jù)不同的分類形式,分出不同的種類。按照氮化硅鐵的用途可以分為兩種,分別是耐火材料用氮化硅鐵,煉鋼用氮化硅鐵。耐火材料用氮化硅鐵如果按照物征分類,又可以分為耐火材料用普通氮化硅鐵,耐火材料用穩(wěn)定化氮化硅鐵。同時的,煉鋼用氮化硅鐵也可以按照特征分為,煉鋼用普通氮化硅鐵,煉鋼用高純氮化硅鐵。介紹過氮化硅鐵的分類后,再來講一下氮化硅鐵的技術(shù)要求。普通氮化硅鐵呈灰白色, 穩(wěn)定氮化硅鐵呈茶褐色,耐火材料用氮化硅鐵表面潔凈,沒有明顯的外來雜物。耐火材料用普通氮化硅鐵的粒度為200目,而耐火材料用穩(wěn)定氮化硅鐵的粒度為325目,此外,廠家也可以根據(jù)用戶的需求生產(chǎn)出適合的粒度。煉鋼用氮化硅鐵的表面也需要潔凈,不能有明顯的外來雜物。以上是關于氮化硅鐵的相關介紹,希望您能通過這些信息,對氮化硅鐵有個簡單的了解,當然關于氮化硅鐵的相關信息還有很多,如果您有興趣,想要了解更多關于氮化硅鐵的信息,一方面可以撥打我公司熱線電話咨詢了解,也可以通過阿里巴巴官方網(wǎng)/進行咨詢,我公司都將以飽滿的熱情,態(tài)度,竭力為您提供滿意的服務。2019-01-08 -
淺談高爐操作爐型管理與爐況順行正常的操作爐型應該是既能維持生產(chǎn)穩(wěn)定、低耗、**,又能使高爐有長壽的內(nèi)型,即內(nèi)壁表面光潔、下料順暢,渣皮穩(wěn)定。維持一個合理的高爐操作爐型,盡量減少爐況波動,是實現(xiàn)高爐長壽的關鍵。高爐是一個極其復雜的化學反應器,在同一時間起作用的因素很多,爐型變化的形式多種多樣,正常渣皮脫落,不會對爐況順行造成一定的影響,但當發(fā)生爐墻粘結(jié)或渣皮大面積脫落等爐型變化時,如不盡快采取措施則會造成爐況失常,并對產(chǎn)量造成一定的影響。綜合分析高爐操作爐型變化特點、調(diào)控手段,并結(jié)合爐型變化導致高爐爐況失常的實例,提出有關高爐操作爐型管理方面的建議,以饗讀者。注意防寒保暖1 高爐爐型變化的特點及影響因素正常的高爐操作爐型表現(xiàn)為內(nèi)壁表面光滑、渣皮穩(wěn)定,但在實際高爐生產(chǎn)中,因造渣制度、裝料制度、送風制度、熱制度及外界原料等因素變化的影響,高爐操作爐型會發(fā)生粘結(jié)或渣皮脫落等變化,對高爐順行造成了很大的影響,嚴重的渣皮脫落,還會導致冷卻壁大面積的損壞。分析爐墻粘結(jié)的因素主要有:①原料含粉高,邊緣煤氣流不發(fā)展,發(fā)生邊緣管道;②造渣制度不穩(wěn)定,爐渣性能變化大,渣鐵流動性差,易造成爐墻粘結(jié);③爐溫控制差,波動大,高爐軟熔帶頻繁上下波動;④長時間冶煉高硅低硫鐵多,爐渣流動性差;⑤冷卻壁漏水或冷卻水水壓、水溫的變化導致冷卻強度過大;⑥布料制度不合理,導致局部邊緣氣流或邊緣管道。而造成爐墻渣皮大面積脫落的主要影響因素是:送風制度、裝料制度不合理,邊緣氣流發(fā)展;冷卻制度發(fā)生變化導致冷卻強度偏低,形不成穩(wěn)定的渣皮。2 爐型管理與非正常爐型的調(diào)控目前,在高爐操作中很難對爐內(nèi)行為進行直接測量,還只能通過間接的方法獲取爐內(nèi)信息,由于企業(yè)對爐型管理認識上的差距而導致爐型管理手段的各異:①對中小型企業(yè)來說,在爐型管理上未建立一套完善的監(jiān)控體系,只是通過爐身溫度變化規(guī)律,獲取煤氣流分布及爐料分布的信息,渣皮形成及脫落,并由此來區(qū)分爐型的不同特征,實際生產(chǎn)中,并未對爐型管理制定一套嚴格的管理體系,致使爐型變化不能及時發(fā)現(xiàn)并采取措施;②中國大中型企業(yè),已將高爐爐型管理列入管理對象,引進專家診斷系統(tǒng),主要對爐體熱負荷、渣皮形成與脫落情況、管道發(fā)生情況、滑崩料情況進行管理,及時分析高爐操作爐型的變化特點、變化規(guī)律、影響因素、將非正常的爐型轉(zhuǎn)變?yōu)檎顟B(tài),使爐況保持了長久穩(wěn)定順行。非正常爐型與正常爐型的表征特點見表1。爐型發(fā)生變化時須及時采取措施,使高爐操作爐型轉(zhuǎn)為正常操作爐型;否則,爐型的變化會導致爐況失常,進而影響高爐各項經(jīng)濟技術(shù)指標。一般采取的措施是:①布料特性決定了煤氣流分布,進而決定了爐內(nèi)溫度場的分布和軟熔帶的形狀和位置,特別是爐墻處爐料的軟熔行為會引起爐墻渣皮結(jié)厚或脫落,通過布料制度的調(diào)整,有效控制煤氣流的分布,是使高爐型恢復正常爐型的重要手段。當爐墻發(fā)生粘結(jié)時,主要采取放邊措施,適當發(fā)展邊緣氣流,爐墻發(fā)生渣皮脫落時要采取壓邊措施控制邊緣煤氣流;②控制好爐溫、爐渣堿度,處理爐墻粘結(jié),適當將爐溫控制在上限水平,嚴禁低爐溫操作,一般生鐵中w(Si)嚴格控制在0. 45%以上,放低爐渣堿度,生鐵含硫以二類鐵為主,確保良好的渣鐵流動性;③控制冷卻強度,渣皮脫落不易形成渣皮時,要提高水壓,提高該部位的冷卻強度。出現(xiàn)粘結(jié),要適當降低水壓,降低該部位的冷卻強度;④處理下部粘結(jié)時,適當進行洗爐。3 爐況失常舉例與幾點體會2005年1月原料供應緊張,自1月10日起450m3高爐開始使用含粉較高洋球,13日高爐開始出現(xiàn)滑尺,高爐未采取措施,14日高爐滑尺頻繁,且出現(xiàn)管道形成,進而高爐不吃風,連續(xù)坐崩料,爐況失常,休風發(fā)現(xiàn)高爐嚴重偏料,南料線低,北料線高,東南6號風口爐身中部有粘結(jié)物。分析其原因是:① 1月10日使用含粉較高的洋球,造成上部料柱透氣性變差,邊緣氣流不發(fā)展,邊緣管道形成較多,高爐頻繁出現(xiàn)坐料,邊緣局部粘結(jié);②在爐況出現(xiàn)局部邊緣管道的情況下,爐溫控制差,波動大,低爐溫次數(shù)多,軟熔帶頻繁上下波動,加之頻繁采取放頂壓操作而加劇了爐墻粘結(jié);③操作者對爐墻粘接的重視不夠,也未采取措施進行處理,致使爐墻粘結(jié)面積不斷擴大,終引起嚴重偏料且導致煤氣流嚴重失常。2005年3月31日,因山后料廠進行皮帶調(diào)試,焦炭未經(jīng)過篩進入高爐,大量面子入爐,料柱透氣性變差。在此期間,燒結(jié)調(diào)整配比,造成渣中三氧化二鋁上升,高時達到19%~ 20%,爐渣流動性變差,自4月2日爐況開始波動,出現(xiàn)小滑尺及管道。接受1月份爐況失常的教訓,考慮主要是爐墻已出現(xiàn)局部粘結(jié),故調(diào)整布料制度,改三環(huán)為單環(huán),適當放邊,降低爐渣堿度,配加螢石進行洗爐,同時聯(lián)系原料廠調(diào)整配比降低渣中w(Al2O3)18%以下,爐況很快轉(zhuǎn)入正常。通過上述實例的對比分析體會到:①高爐生產(chǎn)中,由于受各種因素的影響,高爐操作爐型會發(fā)生變化,非正常的操作爐型會導致爐況波動,進而造成爐況失常,因此高爐應建立起完善的爐型管理體系,綜合利用高爐冷卻壁溫度和熱負荷的變化,及時了解爐型的波動及變化,維護高爐操作爐型,有力促進爐況長久穩(wěn)定順行;②在高爐日常操作中,要嚴格控制好爐溫、堿度,避免連續(xù)高硅低硫操作,重視渣鐵的流動性,維持高爐合理的操作爐型;③重視高爐中部調(diào)劑,通過調(diào)整冷卻系統(tǒng)參數(shù)來達到及時調(diào)整、維護爐型的目的;④經(jīng)一段時間的強化冶煉后,要適當進行疏導,利用發(fā)展邊緣煤氣流動對爐墻不規(guī)則部位進行清理。2018-12-27 -
深度分析:如何避免高爐爐缸燒穿事故發(fā)生2017年9月7號上午10點15分,本鋼板材煉鐵廠新一號4747m3高爐發(fā)生燒穿事故,導致鐵水泄露,引發(fā)火災,是我國燒穿的座4000m3以上的高爐。該事件引起社會強烈關注,各大媒體紛紛報道。截今日,事故已過去一周,善后工作正在有條不紊的進行,據(jù)新消息證實,事故本鋼新一號高爐將于本月16號復產(chǎn)。作為冶金行業(yè)的技術(shù)研究人員,需要對高爐爐缸燒穿事故原因進行仔細分析,幫助“鐵哥們兒”在努力提高高爐壽命。高爐爐缸燒穿事故在國內(nèi)外時有發(fā)生,2000~2013年國內(nèi)部分高爐爐缸燒穿座數(shù)的變化如圖1所示?,F(xiàn)代高爐一代爐役設計壽命在15年以上,目前實現(xiàn)這一高爐長壽目標的高爐數(shù)量很少,寶鋼3號高爐一代爐役19年,成為國內(nèi)高爐長壽的典范。高爐長壽是一個系統(tǒng)工程,它涉及設計、耐火材料質(zhì)量、安裝筑爐、儀表監(jiān)測、生產(chǎn)管理與操作等多個方面。從高爐長壽位置來看,爐體長壽和爐缸爐底長壽是長期以來高爐長壽的位置。爐缸耐材結(jié)構(gòu)有兩大類,即全炭磚爐缸側(cè)壁與綜合爐底結(jié)合的結(jié)構(gòu)(全炭磚結(jié)構(gòu))、綜合爐缸側(cè)壁與綜合爐底結(jié)合的結(jié)構(gòu)(陶瓷杯結(jié)構(gòu))。目前研究學者對爐缸侵蝕甚燒穿的機理達成共識,即鐵水環(huán)流對側(cè)壁磚襯的機械沖刷和不完全飽和碳鐵水對炭磚的熔蝕。分割線 箭頭 動態(tài) ★國內(nèi)外高爐爐缸燒穿原因各有不同,可以歸納為幾個原因:原因1爐缸冷卻強度不夠,與炭磚的導熱能力和冶煉強度水平不匹配。爐缸采用的炭磚導熱系數(shù)與微孔結(jié)構(gòu)要同時兼顧,冷卻壁導熱能力和冷卻水量都要進一步提高,炭搗層的熱導率應與炭磚相近,避免其成為熱阻層。新建高爐的爐底結(jié)構(gòu),應采用微孔結(jié)構(gòu),抗鐵水熔蝕性能好的炭磚,并做到從炭磚熱面(與鐵水接觸面)爐體水冷管,傳熱能力逐漸升高,不形成熱阻層,使熱量順利傳出去。原因2缺乏監(jiān)測爐缸手段。在新建高爐時為減少投資,爐缸溫度監(jiān)測點少,對冷卻壁水溫差、水流量、熱流強度等參數(shù)檢測手段少,不能及時發(fā)現(xiàn)爐缸的異常,導致燒穿事故突然發(fā)生。原因3爐缸耐材質(zhì)量影響。炭磚產(chǎn)品質(zhì)量沒達到要求,炭磚加入人工石墨過多,抗鐵水熔蝕性能差。造成這種現(xiàn)象的原因是追求炭磚的高導熱系數(shù),但因為爐缸側(cè)壁內(nèi)存在高熱阻的氣隙,阻礙炭磚熱量傳遞冷卻水中,反而使得炭磚表面溫度升高,在鐵水流沖刷和侵蝕下,造成事故。原因4冷卻壁制造安裝存在缺陷。冷卻壁若在安裝、生產(chǎn)過程中開焊漏水,會造成炭磚加速氧化破損,易引發(fā)重大事故。碳磚與冷卻壁之間的炭素搗料應選擇與碳磚的熱導率相當?shù)膿v料,同時選擇有足夠冷卻能力的冷卻結(jié)構(gòu)。原因5生產(chǎn)操作存在問題。入爐鉀、鈉、鉛、鋅等有害元素對爐缸耐火材料的破壞。高爐風口小套、冷卻器漏水爐缸,引起炭磚氧化、粉化。有些鋼鐵廠為了搶占市場,不計后果的追求高爐冶煉強度,這對包括長壽系統(tǒng)在內(nèi)的整個高爐及其附屬系統(tǒng)都帶來了極大負荷,對爐缸損害較大。對于爐襯侵蝕嚴重的高爐,未進行鈦礦護爐。爐缸壓漿不當,泥漿將磚襯壓碎進入爐內(nèi),與鐵水接觸引發(fā)爐缸放炮,導致爐缸燒穿事故。鐵水深度不夠,鐵水從鐵口通道進入磚縫,加速炭磚侵蝕。高爐爐缸發(fā)生事故前會有先兆,應盡早發(fā)現(xiàn)爐缸危險的蛛絲馬跡。如果缺少監(jiān)測手段、或者檢測失靈,高爐爐缸燒穿事故突發(fā)。對于監(jiān)測系統(tǒng)完善的高爐,利用熱電偶溫度、熱流強度信息可判斷不同部位的侵蝕情況和殘余磚襯厚度,爐缸燒穿。當磚襯侵蝕變薄后,相應位置監(jiān)測熱電偶溫度升高,例如鞍鋼新 1 高爐燒穿位置為鐵口下方 2.5m 處,2008年9 月份前該層各點溫度全部在 200℃以下,但 9 月份后該層溫度各圓周方向相繼上升,高點達到了 580℃,比其它鐵口該位置溫度高 250℃左右。分割線 箭頭 動態(tài)★爐缸燒穿事故的發(fā)生,延長爐缸壽命是一個系統(tǒng)工程,主要措施包括以下幾點:措施1爐缸冷卻,由于水冷冷卻壁的高爐存在多層熱阻,尤其存在氣隙的條件下,想通過加大水量來強化冷卻是徒勞的,應當提出的是爐缸側(cè)壁被侵蝕到一定程度,特別是爐役后期,殘余炭磚的厚度不大時,熱流強度已達到警戒值時,采取高壓水強化冷卻的效果是很明顯的。措施2爐缸采用的炭磚其熱導率和微孔結(jié)構(gòu)要同時兼顧,冷卻壁的導熱能力和冷卻水量都要進一步提高,炭搗層的熱導率應與炭磚相近,避免使它成為“熱阻層”。 陶瓷杯與炭磚之間縫隙可用陶瓷杯質(zhì)澆注料,炭磚與冷卻壁間縫隙可采用高導熱的碳質(zhì)澆注料,避免出現(xiàn)熱阻層。措施3增加撿測手段,新建或大修一座高爐投資很高,配齊檢測手段可以事故的發(fā)生,否則,一旦發(fā)生事故還將再次投入大筆資金。措施4加強投產(chǎn)后操作維護,嚴格控制有害元素的入爐量 ,禁止超標入爐,對循環(huán)富積的有害元素, 定期采取排除措施。防止冷卻設備漏水,破壞磚襯。維持經(jīng)濟合理的冶煉強度和利用系數(shù),分析一些壽命達到 15~25 年的高爐,一代爐役利用系數(shù)平均不超過 2.3 t/(m3·d), 其生產(chǎn)穩(wěn)定 、能源消耗低,符合低碳冶煉要求,綜合成本也較低。炭磚溫度高時先采用的措施通常是加入鈦礦護爐,能取得較好的效果。總結(jié)高爐長壽與人體長壽十分相似,爐體設計和耐火材料質(zhì)量好比人的原有的身板,一個身板不好的人,你怎么指望他能在高負荷運轉(zhuǎn)的情況下長命百歲?所以高爐長壽首先要有合理的設計、耐火材料和施工質(zhì)量。根據(jù)爐容的大小,設計合理的爐型,是設計院和鐵廠應該認真考慮的事。爐型設計的合理的情況下,選擇高質(zhì)量的耐火材料并按照規(guī)則精細施工,則是“好身板”的另外一個重要因素,需要設計院、鐵廠、耐材供應商和施工方協(xié)同合作。有了好的身板還需要懂得“保養(yǎng)”,吃的料怎么樣,吃得好固然很好,吃的不好也需要定時“排堿”,不能吃的料不好,還要超負荷生產(chǎn)。尤其是在目前鋼材利潤較高的情況下,不顧爐子的情況,加足馬力生產(chǎn)是不可取的,應該大修的時候,必須放下利潤的**,考慮大修。爐役末期則像極了老年人,各“器官”都有些不靈了,需要降低負荷,并定期護爐保養(yǎng),形成制度。說到底,高爐長壽這個系統(tǒng)工程需要各階段的管理者認真對待,努力提高我國高爐長壽技術(shù)。2018-12-19 -
煉鐵 | 高爐爐缸側(cè)壁溫度升高及處理分析案例匯總爐缸熱電偶溫度升高標志著爐缸侵蝕程度加深到了一定的程度。從總體運行的情況來看,高爐爐缸熱電偶溫度的升高與高爐設計、砌筑、耐材、原料、操作和維護都有很大的關系。熱電偶溫度升高時爐缸安全出現(xiàn)問題為直接和準確的反應。如何通過熱電偶判斷高爐爐缸出現(xiàn)危險了?爐缸熱電偶溫度高能夠升高到多少?爐缸熱電偶溫度升高的原因是什么?如何延緩和降低熱電偶溫度?不同高爐采取的措施有什么樣的差別?小編帶你詳細了解。如您需要下載原文,請關注“鋼鐵精英”并回復“爐缸”下載。如您希望加入“鋼鐵精英群”討論實時熱點技術(shù)問題或者實際生產(chǎn)問題,請加小編微信:xie215727208。1 概述高爐爐缸爐底安全是關系一代爐役的關鍵。近年來,隨著高爐爐容和冶煉技術(shù)的不斷進步,高爐長壽冶煉技術(shù)顯得異常重要,高爐長期高水平順行穩(wěn)定是所有煉鐵人追求的目標。作為高爐運行的根本,爐缸安全的監(jiān)測在高爐整個爐役期間起著非常重要的作用。通過在爐缸爐底不同部位設置不同數(shù)量的熱電偶,實現(xiàn)在線監(jiān)控爐缸爐底溫度變化,從而達到監(jiān)測爐缸安全的目的是高爐從設計之初要考慮的方法和基礎。近年來高爐爐缸爐底頻繁出現(xiàn)問題,除了設計、砌筑和耐材決定了高爐爐缸長壽的“先天”,高爐原料質(zhì)量控制、操作優(yōu)化和維護這些“后天”的措施和手段同樣起著關鍵的推動作用。表 出現(xiàn)爐缸熱電偶溫度升高的高爐 2 安鋼1號高爐(2200m3)爐缸熱電偶溫度升高2.1 高爐概況安鋼1號高爐(2200m3)投產(chǎn)于2005年10月15日,年產(chǎn)生鐵177萬t/a,采用了"精料、高壓、高溫、富氧、高噴煤"的冶煉工藝和相關技術(shù)裝備,爐底爐缸采用炭磚+陶瓷杯結(jié)構(gòu),高爐設計壽命為15年。2.2 爐缸溫度變化情況爐缸側(cè)壁第2層冷卻壁部位(標高7.895m)處圓周方向上Cl(23號和24號風口下方)和Fl(11號和12號風口下方)熱電偶溫度從2014年12月開始緩慢上升,2015年1月5日開始加快升高速度,到了1月28日Cl點溫度達到851℃,F(xiàn)l點達到798℃。2.3 治理方法(1))加強冷卻制度管理,細化爐缸側(cè)壁熱電偶溫度、水溫差和爐殼溫度的控制技術(shù)。(2)進行灌漿處理,對風口以下爐缸整體使用無水炭質(zhì)泥漿灌漿。(3)高爐操作參數(shù)的調(diào)整和焦炭質(zhì)量的控制。(4)加強高爐出鐵管理。(5)建立有害元素入爐控制標準。(6)配加含鐵爐料進行護爐,在配加含鐵爐料護爐初期,為快速遏制爐缸側(cè)壁溫度上升的勢頭,并把溫度盡快降低下來保證安全生產(chǎn),高爐把[Ti]控制在比較高的水平,安鋼實際控制在0.25%左右。2.4 編者按安鋼1號高爐在2017年已經(jīng)進行爐缸澆筑。從實際高爐爐缸熱電偶溫度控制的效果來看,以加鈦護爐為主,其他操作制度的配合為輔。由于不同的高爐所用的原料、爐役、操作制度等都有不同,具體的參數(shù)控制標準不具備普遍意義,因此在問題中并未列出。而從實際的護爐情況來看,各大高爐普遍存在著護爐延遲的效果,即加鈦護爐一段時間之后,爐缸熱電偶溫度才有所降低,而停止加鈦或者鐵水中[Ti]達不到一定標準時,爐缸熱電偶仍然會有所反彈的情況。主要的原因是鈦在爐缸的生成有一定的時間,同時,由于鐵水沖刷的原因,如果冶煉強度有所升高,爐缸內(nèi)壁鈦保護層會迅速破壞。這是加鈦護爐措施面臨的一個尷尬。所以,在控制產(chǎn)能、加鈦護爐和強化冷卻三方面,需要高爐做出一個平衡。3 包鋼5號高爐(1500m3)爐缸側(cè)壁溫度升高3.1 高爐概況包鋼5#高爐于2005年1月20日投產(chǎn),有效容積1500m3,20個風口,2個出鐵口。包鋼5#高爐采用陶瓷杯微孔炭磚水冷爐底結(jié)構(gòu)。爐底中下層立砌五層國產(chǎn)微孔炭磚,五層微孔炭磚總高2.005m,上部砌兩層雙向錯臺陶瓷杯,高度0.8m,爐底和爐缸交接處采用**耐火材料和微孔炭磚砌筑結(jié)構(gòu)。爐缸采用光面冷卻壁,爐腹爐身采用鑄鐵鑲磚冷卻壁,爐缸到爐身采用分層單、雙、多聯(lián)冷卻,其中1~5段為單聯(lián)冷卻。3.2 爐缸溫度變化情況高爐爐缸二段8#~12#冷卻壁水溫差異常升高,熱流強度超出警戒值12kW/m2,其中二段11#冷卻壁熱電偶溫度上升明顯,水溫差高2.02℃,熱流強度達到25.98kW/m2,其對應位置二段標高7.267m處爐缸側(cè)壁,B點溫度從2016年12月初的307℃上升12月30日的515℃,日均升高8~10℃。3.3 治理方法(1)提高鐵水物理熱和化學熱,[Si]含量控制在0.6-0.8%之間,物理熱1490-1500℃;(2)提高冷卻強度,1#-12# 冷卻壁常壓水改為高壓水冷卻;(3)調(diào)整裝料制度,確保氣流順暢,降低噴煤比;(4)加釩鈦礦護爐,確保鐵水中釩鈦含量達到2%以上;(5)優(yōu)化出鐵參數(shù),采取調(diào)整爐前作業(yè)開口時間、渣鐵出凈程度和打泥量,控制合理的鐵口深度,減少爐缸渣鐵積存,減少環(huán)流沖刷;(6)原燃料質(zhì)量;(7)降低冶煉強度,利用系數(shù)降低0.2。3.4 編者按包鋼高爐所用原料有其自身的特性,如釩鈦含量高,硫含量高,因此,部分高爐原料中天然中帶有護爐的特性,這與攀鋼、承鋼高爐具有一定的相似性。在同類型高爐考慮控制爐缸熱電偶溫度時,可以參考。從爐缸侵蝕控制的效果來看,見效較快的有堵風口、降低產(chǎn)能、優(yōu)化出鐵、壓漿措施等;而起到長期的穩(wěn)定作用的是方法是優(yōu)化裝料制度、強化冷卻、提高入爐原燃料質(zhì)量等。各高爐可以在不同的階段采用不同的方法,如在高爐爐缸熱電偶溫度升高的初期,如果升溫趨勢不是特別明顯,可以采取有針對性的較為緩和的措施,而如果出現(xiàn)較為明顯的升高趨勢,可以采用堵風口、降產(chǎn)能等措施。各種措施配合運用,但一定要做到監(jiān)測的數(shù)據(jù)準確、及時,采取的措施要有效、反饋要及時,并能夠根據(jù)爐況和爐缸熱電偶溫度的變化,及時調(diào)整,早調(diào)、有針對性的調(diào)要比晚調(diào)、盲目調(diào)從經(jīng)濟性和安全性方面要好。4 邯鋼1號高爐(3200m3)爐缸側(cè)壁溫度升高治理4.1 高爐概況邯鋼1號3200m3高爐2008年4月開爐,開爐初期爐況穩(wěn)定順行。采用陶瓷杯炭磚水冷爐底結(jié)構(gòu),爐缸側(cè)壁環(huán)砌3層美國UCAR熱壓小塊炭磚。4.2 爐缸溫度變化情況2013年后,爐缸側(cè)壁溫度開始出現(xiàn)周期性升高,高點溫度不斷攀升,2015年8月中旬TEI205BHE,TE1225B兩點溫度更是達到793.3.C和600.C,嚴重威脅到爐缸安全。4.3 治理方法(1)加強原燃料質(zhì)量的管理。降低高爐有害元素負荷,采取取消或減少燒結(jié)機頭除塵灰、瓦斯灰、高爐爐前除塵灰及煉鋼細灰等的用量,減少有害元素的富集;取消或降低有害元素含量較高的鐵精粉,做到合理配礦;減少高硫礦的使用,加強焦炭選洗煤工作減少硫元素的入爐量,給降低爐渣堿度提供條件,有利于有害元素的順利排出:調(diào)整布料,保證合適的爐頂溫度,利于有害元素隨灰塵吹出。加強焦炭質(zhì)量的管理。(2)優(yōu)化操作參數(shù)。適當縮小側(cè)壁升高點方向上風口面積,風口直徑由130mm 變?yōu)?20mm ,增加該處風口長度,由643mm 變?yōu)?63mm ,目的是縮小該處風口回旋區(qū)的面積和增加回旋區(qū)的長度,利于煤氣向方向滲透,以減少邊緣煤氣對爐缸側(cè)壁碳磚的沖刷力度。操作上適當降低料線、增加邊緣礦石、增加焦量等措施來疏導開放氣流:當氣流明顯受阻變?nèi)鯐r,高爐采取短時間的加焦的布料制度來開放,加焦是靠調(diào)整焦炭內(nèi)層檔位角度來實現(xiàn)的,角度根據(jù)中性氣流弱化的程度來選擇,強角度為13 度,一般不大于20 度。(3)控制冶煉強度。(4)加強爐溫的管理。生產(chǎn)中根據(jù)鐵水物理熱>1510℃ ,來確定高爐鐵水硅素的水平,嚴禁低爐溫出現(xiàn),操作上采取趨勢管理,加強對原燃料的跟蹤管理,做到早發(fā)現(xiàn)早調(diào)節(jié),確保爐溫合適。要求鐵水硫低于0.023% ,保證鐵水具有一定的粘度,以減少鐵水對鐵口和爐缸側(cè)壁碳磚的沖刷侵蝕。杜絕出現(xiàn)過高的爐溫。(5)優(yōu)化出鐵管理,鐵口操作要加強鐵口深度的控制,要求>3500mm ,控制好泥量,形成合適的鐵口泥包;適當縮小開口鉆頭,保證一定的出鐵時間,要求>120min ,減小出鐵速度,降低鐵水環(huán)流的速度和鐵口攬渦的強度;采取負間隔出鐵,即兩個鐵口同時出鐵一段時間,以減少渣鐵滯留率;加強鐵口泥套的維護,減少鐵口冒泥,保證正常的出鐵秩序。(6)建立爐缸檢測保護體系。(7)爐體灌漿,高爐利用定休機會對爐缸各段新開孔24 個進行灌漿作業(yè),其中3#鐵口右側(cè)也即溫度升高點TE1205B 、TE1205B 所在位置灌入23 桶炭質(zhì)漿料,對此處溫度快速下降起到了一定的作用。4.4 編者按邯鄲高爐爐缸熱電偶溫度與高爐所用焦炭有直接的關系,從而說明在一定程度上,大高爐的環(huán)流對爐缸的沖刷較為嚴重,同時也說明,大高爐日常保證焦炭反應后強度對于高爐爐缸的安全具有關鍵的作用。由于高爐爐缸熱電偶溫度與水溫差監(jiān)測是相輔相承的,在強化監(jiān)測手段方面,可以采用實時在線監(jiān)測的方法,提高準確性和及時性,降低操作人員的強度,避免一些人員受傷的風險。5 原濟鋼2號高爐(1750m3)爐缸側(cè)壁溫度升高及治理5.1 高爐概況濟鋼2號1750m3高爐采用PW緊湊型串罐無料鐘爐頂,3座卡魯金頂燃式熱風爐,微孔炭磚-陶瓷杯綜合爐底、爐缸結(jié)構(gòu),密閉循環(huán)串聯(lián)軟水系統(tǒng),設有2個鐵口,鐵口夾角成直角,24個風口。5.2爐缸溫度變化情況2號高爐從2008年3月1日第二次中修后,爐缸和爐底接觸部位,位于標高8.095m處Gl點,溫度從650℃升2009年12月的1060℃。5.3 治理方法(1)爐缸灌漿。采取爐缸灌漿措施,可以階段性地緩解爐缸側(cè)壁Gl 點溫度上升的趨勢。(2)鳳口喂線與機鐵礦護爐。主要目的是降低8.095mGl點溫度。Gl點位于5號風口下方,該點距1號鐵口較近,所以首先從6號風口喂人.在出鐵過程中通過鐵水環(huán)流來修補Gl點爐缸炭磚的侵蝕。(3)優(yōu)化操作制度。在風口布局上,徹底放棄了550mm的短風口,大量使用600mm的長風口,侵蝕嚴重的部位使用630mm的加長風口。原料的使用由劣質(zhì)料轉(zhuǎn)為精料,為上部布料矩陣的探索奠定了基礎。布料矩陣由加焦模式過渡到去除加焦模式,減小了死焦堆,減小了渣鐵環(huán)流,有效地控制了爐缸"象腳形"侵蝕的速度。5.4 編者按濟鋼2號高爐爐缸側(cè)壁溫度升高的直接因素是高爐冷卻壁漏水造成爐缸碳磚破壞嚴重。從解剖的實際情況來看,風口下部區(qū)域的大碳磚受堿金屬和鋅的影響非常明顯,會首先產(chǎn)生裂紋和碎裂,之后會形成環(huán)裂的方式,向下部爐缸區(qū)域延展。如果風口區(qū)域有漏水情況的發(fā)生,那么由此造成的碳磚破壞將會加速進行。因此,在治理措施方面,優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)和加長風口能夠有效的活躍爐缸的同時,在一定程度上也能降低爐缸區(qū)域的侵蝕。此外,從風口喂線的效果來看,大部分鈦會集中在風口下部區(qū)域,形成粘接物,進入爐缸區(qū)域的部分是多少,目前還沒有明確的說法。因此,采用風口喂線的效果目前無法確定。6 遷鋼3號高爐(4000m3)爐缸側(cè)壁溫度升高及治理6.1 高爐概況遷鋼3號高爐(4000m3)于2010年l月開爐。爐底采用陶瓷墊,陶瓷墊下鋪超微孔炭磚、高導熱炭磚和石墨磚。爐缸側(cè)壁砌筑NMA炭磚和NMD炭磚。6.2爐缸溫度變化情況進入2012年以后,爐缸側(cè)壁溫度開始升高,并·快速超過300℃的警戒值。爐缸溫度升高的區(qū)域位于象腳侵蝕區(qū)域,標高9.782 m ,爐缸第7 層熱電偶在此位置上,溫度偏高的熱電偶分布在l 號鐵口和3 號鐵口周圍。此區(qū)域熱電偶溫度升高分為三個階段:(1)進入2012年,熱電偶TE31303點溫度出現(xiàn)快速升高,溫度高達到400℃,隨后.此點溫度沒有繼續(xù)升高。(2)8月份TE31304點溫度快速升高到500℃以上,熱流強度超過55.824kW/㎡。(3)從2013年l月開始,熱電偶TE31302-TE31304點以域的區(qū)域的熱電偶溫度降低300℃以高爐全開風口冶煉。6.3 治理方法根據(jù)不同階段熱電偶的變化情況,有針對性的制定應對措施,主要包括:階段:強化冷卻; 爐皮開口打漿,消除氣隙;控制出鐵速度;增加長風口數(shù)量,活躍。第二階段:進一步強化冷卻;堵風口,選擇的位置位于溫度高的熱電偶溫度上方對應的風口。第三階段:長期護爐措施;控制冶煉強度,冶煉系數(shù)在2.3;采取長風口、加焦活躍爐缸。6.4 編者按遷鋼3號高爐是國內(nèi)中國大型高爐的代表。在2012年2014年間,高爐開爐兩年后,爐缸熱電偶溫度出現(xiàn)反復的升高,對高爐生產(chǎn)造成較大的影響。從熱電偶溫度升高的原因看,有氣隙、漏水等影響,此外,高爐開爐之后爐況不斷的波動也是影響爐缸問題的關鍵。因此,大型高爐的冶煉尤其要重視爐缸死焦堆的活躍性,保證良好的焦炭質(zhì)量。此外,同小型高爐相比,大型高爐應強化整體監(jiān)測,從原料、操作、設備、人員等方面,綜合分析。目前,煉鐵大數(shù)據(jù)平臺的應用對于高爐爐缸安全、運行等具有強大的技術(shù)支撐作用,應深入分析其利用價值,從安全監(jiān)測、成本監(jiān)控等方面,深度分析,提高大型高爐運行的效率。7 湘鋼1號高爐(2580m3)爐缸側(cè)壁溫度升高及治理7.1 高爐概況湘鋼1號高爐(2580m3)第二代爐役于2015年6月5日開爐。爐缸爐底采用炭磚+陶瓷杯復合結(jié)構(gòu)。爐底、二層保留了代爐役德國西格里炭磚(層高400mm),第三、四層為國產(chǎn)**微孔結(jié)合超微孔炭磚(層高500mm),炭磚之上采用兩層微孔剛玉結(jié)合莫來石質(zhì)的陶瓷墊結(jié)構(gòu)(高800mm);爐缸采用微孔剛玉質(zhì)陶瓷杯璧結(jié)構(gòu),爐缸爐底交界處及爐缸環(huán)形炭磚(共10層,高約4400mm)采用國產(chǎn)**超微孔炭磚砌筑,其上爐缸環(huán)形炭磚(共3層,高約1350mm)采用國產(chǎn)**微孔炭磚砌筑。7.2 爐缸溫度變化情況大修后生產(chǎn)接近2年時,爐缸側(cè)壁溫度升高,并超過500℃。2017年6月,爐缸1號鐵口下方標高7.599m(陶瓷墊上沿)、8.05m、8.501m、8.952m四層溫度普遍上升,且1號鐵口水溫差高達0.9℃。2017年5月陶瓷杯全部被侵蝕完后,炭磚開始受到鐵水沖刷,直到6月炭磚才開始逐漸被侵蝕,之后803C點溫度升高速度較快。7月31日上升630吧,并呈繼續(xù)上升趨勢。此時,炭磚殘厚為866mm。7.3 治理方法(1)提高冷卻強度,高爐本體冷卻水進水溫度逐步從41℃下調(diào)36℃,7月初開始提高爐底及爐缸冷卻水量,冷卻水量從4000m3/h逐步加大水量4580m3/h。(2)使用釩鐵炮泥護爐。使用釩鐵炮泥期間,為達到護爐要求,重新規(guī)范開堵口操作參數(shù),要求既要保證鐵口深度大于3.2m,又要保證開鐵口順利,每次堵口打泥量穩(wěn)定在550-600kg;在熱制度控制上要求鐵水中的[Si]>0.5%,鐵水溫度>1510℃。(3)使用釩鈦球護爐。(4)降低冶煉強度。(5)調(diào)整風口布局,將對應位置的風口改為小風口、長風口、直風口,并且保證進風面積不變。7.4 編者按湘鋼1號高爐初期達產(chǎn)較快,冶煉系數(shù)高達到2.6以上,對于高爐爐缸有很大的影響。類似的情況在新開高爐上并不少見,如遷鋼3號高爐、1號高爐等,高爐在開爐初期,由于爐型規(guī)整、設備條件磨合逐漸順暢,管理和技術(shù)水平逐漸進入正軌,原燃料保障沒有問題的情況下,高爐“自然”的進入了達產(chǎn)的“快車道”。其實,由于高爐爐體耐材與高爐內(nèi)部的冶煉狀態(tài)有一個逐漸的適應和磨合期,以及人員對于高爐的冶煉也有一個逐漸的認識期,高爐冶煉系數(shù)應維持一個逐漸上升并且穩(wěn)定的周期。從世界范圍內(nèi)看高爐冶煉的進程,歐美國家對高爐冶煉系數(shù)要求并不嚴格,主要是追求一個穩(wěn)定的產(chǎn)出,無論是質(zhì)量和產(chǎn)量,因此,大多數(shù)的高爐維持了一個比較長的一代爐役。而國內(nèi)高爐一般采取在開爐1-2年內(nèi)會快速提高高爐冶煉系數(shù),很多的情況是“刻意”的摸索高爐冶煉系數(shù)的頂點,以及礦批、富氧、頂壓、風量、風溫等一切有利于高爐發(fā)揮“潛力”的頂點。這對于高爐的長期穩(wěn)定來說非常不利。目前情況下,分析高爐長壽基本從高爐設計、砌筑、操作和原燃料的質(zhì)量來入手,實際的根本原因,在于操作者和管理者對于煉鐵技術(shù)的態(tài)度需要改變。8 太鋼5號高爐(4350m3)爐缸側(cè)壁溫度升高及治理8.1 高爐概況太鋼5號高爐(4350m3),設有38個風口,4個鐵口,4座新日鐵外燃式熱風爐,采用了PW串罐無鐘爐頂,皮帶上料、爐腹爐身中部選用銅冷卻板、軟水密閉循環(huán)冷卻、濃相直接噴煤技術(shù),爐缸陶瓷杯,爐前TMT液壓開口機和泥炮等技術(shù)裝備。8.2 爐缸溫度變化情況2013年3月后,5號高爐多個方位的爐缸側(cè)壁溫度呈上升趨勢,且上升較快,高達到477℃(熱電偶插入深度為600mm),為開爐生產(chǎn)以來的高值。2013年5、9、10月5號高爐出現(xiàn)爐缸不同標高、不同方位的溫度升高現(xiàn)象,且高值均達到400℃以上。尤其是標高8.680m270。方位達到464℃和標高9.680m315。方位達到477℃,已經(jīng)影響到高爐的安全生產(chǎn)。8.3 治理方法(1)在爐役中期適當控制產(chǎn),爐內(nèi)操作將產(chǎn)量控制在10000/d 以內(nèi),保渣鐵熱量穩(wěn)定、充沛,爐前作業(yè)和穩(wěn)定鐵口工作狀態(tài),以良好的渣鐵排放來維持爐缸內(nèi)渣鐵液面的穩(wěn)定,對穩(wěn)定爐缸側(cè)壁溫度有一定效果。(2)適當提高焦比和降低煤比。煤比由180-190kg/t降低到160-170kg/t,停用焦丁,相應提高焦比12-20kg/t,維持340-350kg/t較高焦比操作,從而爐缸區(qū)死料柱透氣、透液性,來提高爐缸活躍性,降低爐缸側(cè)壁溫度。(3)配用釩鈦礦和確保爐缸熱量充沛。將[Ti]控制在0.15%-0.20%,對控制爐缸側(cè)壁溫度的升高有一定效果。將[Si]提高到0.40%-0.60%,出鐵后期鐵水測溫不低于1520℃,[Ti]達到0.15%-0.20%,爐渣二元堿度提高到1.18-1.22,控制合理的渣鐵成分,使其具有良好的流動性,對控制爐缸側(cè)壁溫度的升高有一定效果。(4)調(diào)整送風制度,提高風速和鼓風動能。(5)對爐前工作進行細化管理。5 號高爐通過控制爐前作業(yè)開口鉆頭的大小、開口時間、渣鐵出凈情況和打泥量,以控制合理的鐵口深度,減輕出鐵時在鐵口附近形成的渦流,有利于穩(wěn)定爐缸工作狀態(tài)和減緩爐缸侵蝕。8.4 編者按太鋼大型高爐控制爐缸側(cè)壁溫度升高的方法對于超3000m3高爐爐缸側(cè)壁溫度升高具有很強的借鑒意義。首先,大型高爐在中國普及的時間并不長,除了寶鋼幾座大型高爐外,超4000m3高爐在2000年之后才開始快速增加,目前超4000m3高爐在中國總工有22座。因此,大型高爐由調(diào)整冶煉方法來實現(xiàn)對于爐缸側(cè)壁溫度的控制具有重要意義。太鋼大型高爐采用停止焦丁提高爐缸死焦堆的更新速率以及強化透液性,來實現(xiàn)爐缸環(huán)流的沖刷侵蝕;通過階段性的采取措施,實現(xiàn)指標和安全的良好配合。9 總結(jié)爐缸熱電偶溫度升高標志著爐缸侵蝕程度加深到了一定的程度。從總體運行的情況來看,高爐爐缸熱電偶溫度的升高與高爐設計、砌筑、耐材、原料、操作和維護都有很大的關系。熱電偶溫度升高時爐缸安全出現(xiàn)問題為直接和準確的反應。通過總結(jié)全國多座高爐爐缸側(cè)壁溫度升高的案例發(fā)現(xiàn),設計、砌筑和耐材決定了高爐爐缸長壽的“先天”,高爐原料質(zhì)量控制、操作優(yōu)化和維護是實現(xiàn)高爐長壽的“后天”努力。提高焦炭質(zhì)量、控制堿金屬入爐、提高爐缸活躍性、維持穩(wěn)定和良好的爐況,不只是有利于高爐的長期穩(wěn)定,也是實現(xiàn)高爐長壽的關鍵。參考文獻:[1] 安鋼1 號高爐爐缸側(cè)壁溫度異常升高的治理,李勝杰等[2] 包鋼5# 高爐爐缸側(cè)壁溫度升高原因分析和處理,韓磊等[3] 高爐爐缸側(cè)壁溫度升高與控制等相關問題的探討,孫健等[4] 邯寶1號3200m3 高爐爐缸側(cè)壁溫度升高的治理,夏萬順等[5] 濟鋼2號1750m3高爐爐缸側(cè)壁溫度異常升高的處理,潘協(xié)田[6] 遷鋼3號高爐爐缸側(cè)壁溫度升高的治理,賈軍民[7] 湘鋼1 號高爐爐缸側(cè)壁溫度升高的治理,文望龍等[8] 大鋼5 號高爐控制爐缸側(cè)壁溫度升高的措施,紅斌等2018-12-13 -
氧化鋯磨珠升級換代 氮化硅磨介十年無損售價陡降球磨機作為粉體制備的一種常用的粉磨工具,被廣泛應用于各種選礦、建材及化工等行業(yè)。球磨機的工作原理:當球磨機旋轉(zhuǎn)時,研磨介質(zhì)由于慣性離心力作用貼附在球磨機體內(nèi)壁的襯板上與磨機一起回轉(zhuǎn)并帶到一定高度,由于其自身的重力作用,像拋射體一樣落下,將筒體內(nèi)的物料擊碎;此外研磨體之間還存在滾動和滑動的現(xiàn)象,主要對物料起研磨作用,物料由前倉的連續(xù)加入隨筒體一起回轉(zhuǎn)形成對物料的擠壓,加上進料端與出料端之間本身的料面高度差以及磨內(nèi)強制通風,因此磨機筒體雖然是水平安裝的,而物料由進料端緩慢向出料端移動,完成粉磨作業(yè)?! ⊙心ソ橘|(zhì)作為影響球磨機粉磨效率的重要的因素之一,備受大家關注。研磨介質(zhì)對球磨機效率的影響是多方面的,主要有研磨介質(zhì)的材料、裝填量、形狀、大小、級配等方面?! ⊙心ソ橘|(zhì)材料的要求,首先,從粉磨工藝角度上要求研磨介質(zhì)不能含有鐵鈦等有害雜質(zhì);其次,要求介質(zhì)顏色較淺,以免制成的料漿被污染,在生產(chǎn)白色制品時這一點尤為重要;從提高研磨的效率及使用壽命來看,應盡量選用比重大、硬度高、有韌性、耐磨性好的材料。研磨介質(zhì)按材料可分為鋼珠,玻璃介質(zhì),陶瓷介質(zhì)。其中陶瓷介質(zhì)研磨材料包括硅酸鋯、氧化鋁,純氧化鋯,稀土金屬穩(wěn)定的氧化鋯、氮化硅等。一般非金屬類(如陶瓷)磨介優(yōu)于金屬類磨介,目前使用廣泛的是氧化釔穩(wěn)定氧化鋯珠。氧化鋯球具有高抗彎強度和高耐磨性,優(yōu)異的隔熱性能,高韌性等優(yōu)點。但是它的這種高韌性是有時效性的,比如氧化鋯器件放置空氣一段時間后,失穩(wěn),那么性能會嚴重下降,甚開裂,而且高溫時候是沒有亞穩(wěn)相失去高韌性的特點,因此無法在高溫使用和室溫的時效性都嚴重制約氧化鋯發(fā)展。▲氧化鋯磨珠升級換代 氮化硅磨介十年無損售價陡降 氮化硅材質(zhì)的研磨介質(zhì)則可以成功避免這些問題,用氮化硅經(jīng)過特殊工藝制備得到的研磨球、研磨圈等氮化硅磨介作為氧化鋯磨介的升級換代產(chǎn)品,憑借其具有極低的磨損率及優(yōu)異的力學性能等,備受關注。盡管受限于氮化硅的成本及制備工藝等原因,氮化硅的應用并沒有那么廣泛,但是作為研磨介質(zhì)的使用來說,氮化硅還是一種極其有潛力的研磨材料?! ∧壳捌毡槭褂玫难心ソ橘|(zhì)形狀有球形,短柱形,圈形等。球形介質(zhì)與物料研磨是點接觸,壓力集中,使物料容易粉碎,但不適用于細小顆粒的粉磨;所以大顆粒用球形介質(zhì)沖擊的方式,粉碎效果好;圈形的研磨介質(zhì),彼此間是線接觸,接觸面積大,比較適合細小物料的粉磨,而且效率比球形要高?! ∠聢D是小編從工程師任印錄處看到的2個氮化硅磨圈,右邊是未使用的氮化硅磨圈,左邊是研磨石英砂近十年的氮化硅磨圈,我們發(fā)現(xiàn)工作近十年的氮化硅磨圈除了表面變光滑,棱角被磨圓以外,尺寸大小并無明顯變化。▲氮化硅研磨器研磨球磨介十年無損售價陡降 10年使用前后區(qū)別 這種氮化硅研磨圈日常工作任務是用來研磨及分散高純石英砂或高附加值粉體原料,通常在高純石英砂或高附加值粉體原料粉料細度不夠時,需要對石英砂或高附加值粉體進行研磨加工需要用到這些氮化硅研磨圈。這些氮化硅研磨圈在工作十年后,并沒有太大磨損,主要與氮化硅的成型工藝有關?! 〉杼沾傻某尚凸に噷ζ湫阅苡绊懛浅V匾煌褂靡蟮牡杼沾芍苽涔に嚥灰粯?。熱壓燒結(jié)的氮化硅磨圈的機械性能比氣壓燒結(jié)的氮化硅磨圈要優(yōu)異,強度高、密度大,但制造成本高、燒結(jié)設備復雜。作為磨介用的這種氮化硅磨圈陶瓷采用的是熱壓成型工藝,以特殊的原料配方,在機械外力作用下,邊壓邊燒結(jié)熱壓成型出來的產(chǎn)品,它極耐高溫,強度可以一直維持到1200℃的高溫而不下降,受熱以后也不會熔成融體,是世界上較堅硬的物質(zhì)材質(zhì)之一,有著較佳的耐磨性能,作為氧化鋯磨介的升級換代**研磨介質(zhì)使用,可連續(xù)工作很多年,且磨損率極低?! ∈袌錾线@種氮化硅研磨圈公斤售價在2000元左右,而磨損率極低的氮化硅研磨圈kg售價在450元左右,圈形的研磨介質(zhì)氮化硅研磨圈,研磨介質(zhì)彼此間是線接觸,接觸面積大,比較適合細小物料的粉磨,而且效率比球形要高。如果你對氮化硅研磨圈有興趣,可以電話或微信,通過我186 .0047.5386與任工聯(lián)系?! ∽鳛樯墦Q代的對象,氮化硅研磨圈使用壽命相對與氧化鋯磨介的生產(chǎn)成本優(yōu)勢來計算,也具有壓倒性的優(yōu)勢,尤其是體現(xiàn)在對高附加值粉體進行研磨加工時。除了成本優(yōu)勢,氮化硅磨圈在提高高附加值粉體產(chǎn)品純度方面的更具優(yōu)勢。比如,在研磨鋰電池隔膜用的高純氧化鋁粉時,國內(nèi)正常情況用的是氧化鋯珠進行研磨,粉磨1噸氧化鋁粉體,氧化鋯磨介磨耗大約為5-6kg,損耗的氧化鋯粉末以雜質(zhì)形式混合在氧化鋁粉中,使純度由原來的99.99降到99.47。雖然氧化鋯的危害性不是特別大,但給產(chǎn)品提純增加了難度,這也是我國鋰電池與日本的鋰電池性能相差太遠的原因之一。同時,這也是氮化硅磨介作為氧化鋯磨介的升級換代產(chǎn)品在高附加值粉體進行研磨加工中使用的一個原因。2018-11-17
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