行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
高炉内衬用整体浇注料技术规范
建议项目名称
(英文)
Technical specification for monolithic castable for blast furnace lining
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
81.080
中国标准分类号
Q46
牵头单位
河南华西耐火材料有限公司
体系编号
502.3.3
参与单位
大连科萌工程材料有限公司等
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

项目有关政策、必要性、可行性、创新性和产业化情况、拟要解决的主要问题、预期的作用和效益等:

项目可行性、先进性、创新性和产业化、解决问题、产生效益等情况(技术创新性、国内外生产企业情况、产量及需求量等)。

据统计,2019年全国耐火材料制品产量达2431万吨,同比2018年增长了3.7%。分品种来看,致密定形耐火制品产量1341.4万吨,同比2018年增长1.1%,占耐火材料制品总产量的比重达55.2%,但近年来占比总体呈现下降趋势;不定形耐火制品1030.5万吨,同比增长6.9%,占比42.4%,呈现上升趋势。不定形耐火材料替代定形耐火材料已经成为市场趋势,也是未来行业的发展方向,其应用前景非常广阔。

高炉浇注料所用耐材全部为不定形耐火材料,可以实现对高炉内衬进行全炉浇注料,替代由定形耐火材料砌筑而成的传统高炉内衬,全炉浇注的耐材配置是在炉内紧贴炉底炭砖、环炭、铁口、冷却壁直接进行全炉支模、浇注,然后进行养护、拆模、烘炉等工序,一次成型。

目前,这种全炉浇注耐材配置技术已经被成熟应用,尤其是近年来我国高炉普遍完成一代炉龄,进入维修阶段,在产能置换政策的引导下,新建高炉项目众多,但我国还没有一套完整的全炉浇注耐材配置的体系标准,这就给企业的生产和监督管理带来了很大不便,为了提高产品质量,提升技术水平,保障国内高炉长寿高效运行,促进行业健康有序的发展,迫切需要制定高炉内衬的一体化全浇注耐材结构配置体系标准。


范围和主要
技术内容

本标准规定了高炉内衬的一体化全浇注耐材结构配置的材料选择、施工工艺、专业术语、技术要求、计量方法、试验方法,检验规则以及标志、包装、运输和储存。

主要技术内容:

1、专业术语和定义;

2、相关不定形耐火材料的型号和理化指标参数,理化指标包括:材料的主要成分、高温耐压强度、抗折强度、线变化率、体积密度、导热系数等;

3、试验方法方面包括材料样块的制作规格,理化指标的检测等;

浇注用材料的标志,型号、运输方式、存储方式、保质期等


国内外情况
简要说明

随着全球资源、能源和经济形势的变化,高炉长寿炼铁技术进入一个全新的变革时代,高炉节能减排和能源利用技术、高炉大型化和长寿技术以及高炉稳定操作技术等研究都有了新的突破。但相关标准一直未能及时制定实施,这将滞后耐火材料行业规范化的发展,所以尽快制定相关标准成为行业内的迫切呼声。

过去我们国内的大高炉都是采用陶瓷杯+炭砖的炉缸结构模式,这种结构虽然在国内应用具有比较好的效果,但是国内还是有很多高炉的使用寿命没有达到设计的使用寿命,国内专家都在研究高炉的长寿应用。使用传统的陶瓷杯组合砖有以下不足:

1、传统高炉炉缸陶瓷杯生产周期长(一般在3-4个月左右)。生产过程中需要经过配料、成型、烘干、烧成、拣选、打磨等多道繁杂的工序,生产周期比较长。

2、陶瓷杯砖生产后必须在生产厂家进行打磨、预砌筑,预砌完后每块砖都要进行标号,组装砌筑时不能有任何的闪失;缺失、损坏任意一块就不能完成现场砌筑,现场实际条件与预砌时的情况还会有差别,对砌筑工艺的要求也同样很高;而且砌筑所形成的缝隙不均匀的现象不可避免。

3、传统的陶瓷杯泥浆砌筑造成砖与砖之间缝隙变大,且在高炉投产后存在发生钻铁、漏铁、跑煤气等事故隐患。

4、由于陶瓷杯砖密度小于铁水的密度,一旦钻铁后,单个的陶瓷杯砖就会形成漂砖,导致炭砖直接就接触到铁水与渣铁,被渣铁侵蚀。

5、传统的陶瓷杯采用砖与砖之间的砌筑,出现千砖千缝的现象。特别是陶瓷杯与炭砖之间的缝和陶瓷杯砖之间的缝,根本就避免不了,组合砖在砌筑中的三角缝会更大一些。

过去风口区域通常采用风口组合砖进行砌筑,但在长期使用过程中发现存在以下不足:

1、由于风口组合砖属于异型大块耐火砖,其生产周期较长,对尺寸工艺要求极其精准,所以即使能够完成预砌,在安装过程中也无法做到与风口大套完全贴合。

2、组合砖与冷却壁、大套、炭砖之间存在填充层,也就是常说的风口区“四道缝”,即使捣打料填充,传热效率难以得到保证,更无法承受的煤气、水蒸汽、锌蒸汽等的长期侵蚀,必然造成风口区跑漏煤气、炉皮发红现象。

3、容易造成风口上翘,损坏出风口的设备结构,造成炉内气流、气压不稳定,对高炉生产操作带来极大困难。

过去冷却壁通常采用热面砌砖、镶砖或者喷注造衬方式,存在如下不足:

 1、砌砖结构:由于砌筑的耐火砖由下部耐火砖逐层支撑,自身稳定性不足,一旦下部耐火砖被侵蚀,上部耐火砖将难以立足,结果使冷却壁热面暴露在炉内。

 2、镶砖结构:镶砖结构耐火砖由冷却壁镶砖槽提供支撑,所镶嵌的砖两两紧贴,迷宫式布置,工艺十分复杂,镶砖温度梯度大,极易造成热应力破坏。

3、湿法喷注结构:由于施工过程使用高压泵送喷射在冷却壁表面,施工中存在粉尘污染,施工中伴随一定量的反弹料落入炉底,造成材料浪费, 对施工工艺要求较高,若某区域物料结合不完全或者喷射压力较低时,不能与冷却壁热面形成紧密粘结,开炉后受到物料和气流的冲刷容易脱落,不能有效起到保护作用。

目前国内外能够查到的相关浇注料标准有铝镁耐火浇注料、高炉出铁沟浇注料、自流耐火浇注料、高强度耐火浇注料、粘土质和高铝质致密耐火浇注料、钢纤维增强耐火浇注料。而高炉浇注产品的组成成分与上述标准完全不同,无法直接使用上述标准。

 目前国内外还未查到高炉浇注料的产品标准。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
《高炉内衬用整体浇注料技术规范》-项目建议书.docx (28.5KB)任务书(建议书)