高爐鐵口修復炮泥技術對出鐵的影響
作者：admin 來源： 日期：2023/5/22 14:53:00
炮泥是一種用來封堵高爐出鐵口的耐火可塑料，依靠爐內壓力、打泥機壓力，在爐缸內表面有效形成蘑菇狀泥包對爐壁爐缸起到保護作用，是高爐煉鐵過程中必不可少的輔助材料，炮泥應具有良好的開口性、高溫體積穩定性、良好的填充性和與舊炮泥有很好的附著性。
使用壽命到中后期的高爐，由于出鐵口長期受到高溫高壓鐵水侵蝕，爐缸內壁出鐵口周圍出現喇叭口或牛角槽，導致了出鐵口變淺（鐵水出不盡），鐵流不穩定，見風早，出不盡渣鐵，甚至跑大流，嚴重影響正常出鐵，并最終影響到出鐵產量，同時高爐安全性也會受到威脅。常規炮泥不能滿足高爐的使用要求，需要功能性炮泥在使用過程中對出鐵口周圍的喇叭口進行修復；開發含鈦炮泥，使炮泥在正常應用過程中，通過鈦在富碳、富氮（氮化硅鐵在1127℃開始釋放氮氣）、高溫下的化學反應，生成高耐火度的新相，沉積在高爐側壁及爐缸區域和出鐵口上，隨著時間的推移，對擴孔的出鐵口部位實現修復，鐵口逐漸恢復，保證高爐正常出鐵，延長高爐的使用壽命。
根據國內外專家的研究，當含 TiO炮泥進入爐內后，TiO進入液體渣、鐵中，尤其在風口區，液體爐渣中的鈦氧化物被碳還原生成 TiC、與氮化硅鐵在高溫下釋放的N2生成TiN 。
其中，TiC、TiN 或者 Ti(C,N）在沉降中富集長大。另外，由于鐵液對 TiC、TiN 的潤濕角小，鐵滴很容易潤濕并黏附 Ti(C,N)，致使部分鐵珠外形成個 Ti（C,N）薄殼，這種鐵珠由于比重比較小，懸浮在渣鐵界面。又因 TiC、TiN 熔點高（TiC 熔點為3150℃，TiN 熔點為 2950℃，高于渣鐵溫度），不能熔化，只能呈半熔融或固相狀態懸浮在鐵口周圍渣鐵中及其界面處，出鐵時，隨著渣鐵液面的下降而被擠壓沉積到鐵口周圍的磚襯上及爐缸底部磚縫里，同時靠近爐墻區域溫度低及受侵蝕的磚襯表面粗糙，也有利于低價鈦化物晶體的析出。在炮泥中加入含鈦物料可以在鐵口區不斷析出，從而在鐵口區域達到沉積濃度。隨著泥包邊緣的變化，在泥包周圍磚襯上形成鈦積層。這種結構致密、硬度大、具有熱阻性且熔點高（熔化終了溫度可達1500℃）的黏結物黏附于鐵口周圍爐缸、爐底的磚襯上，保護了鐵口區。并且鈦酸鋁具有與鐵液和熔渣不侵潤的特性，能夠提高炮泥的抗渣侵蝕性。
國內某高爐爐役后期，鐵口淺、出鐵時間短、噴濺，嚴重影響了高爐生產。經過現場調研和對炮泥針對性調整，現場使用打泥順利，開口容易，沒有噴濺現象；通過3個月的使用，效果明顯，鐵口得以修復， 爐缸鐵口下方溫度降低，形成的牢固鐵口、喇叭口及出鐵通道已經附著富鈦高溫相，出鐵口由原來的2.4米~2.5米增長到現在的2.7米，甚至達到了3.0米，起到了延長出鐵時間的效果，避免了爐壁與爐底交匯處形成象腳對爐缸結構造成的破壞，并且降低了噸鐵炮泥消耗，延長了高爐整體使用壽命。
