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COREx熔融還原煉鐵是目前唯一使用非煉焦煤直接生產鐵水的非高爐工業化煉鐵方法。COREX是由奧鋼聯開發的一種使用塊礦或球團礦作原料、使用非焦煤作還原劑和燃料的熔融還原煉鐵工藝。COREX這個名字的前兩個字母CO代表Coal，是煤的意思；中間兩個字母RE 代表Reduction，是還原的意思（煉鐵就是還原過程）；最后兩個字母EX 是Extreme，是終極目標的意思。所以COREX完整的意思是直接用煤來煉鐵作為它的終極目標。隨著COREx熔融還原煉鐵技術的成熟和完善，c0REx熔融還原工藝在進一步提高的基礎上會有更大的發展空間。每座熔融氣化爐關鍵部位所使用的不定形耐火材料達100 t以上，而國內企業還沒有c0REx熔融氣化爐配套用耐火材料的使用經驗。寶鋼羅涇遷建工程中的c0RExc3000還原氣化爐用耐火材料全部依賴進口。該項目的研制成功，可以使COREx煉鐵爐用耐火材料實現國產化，能為國家節約大量外匯，同時促進COREx煉鐵技術在我國的發展，推動我國鋼鐵工業可持續發展。 一 ：試驗 主要原料有高純棕剛玉、α-AL2O3，微粉、Si02微粉、純鋁酸鈣水泥等。稱取原料，澆注成40 mm×40mm×160mm的長條樣，在110℃烘干后，再在l 200、l 500℃燒成。按相關標準檢測試樣的體積密度、顯氣孔率、耐壓強度、抗折強度、線變化率。抗渣性：采用靜態坩堝法，抗渣坩堝外形尺寸φ65mm×60mm，內孔尺寸φ25mm×30 mm，取自寶鋼爐渣20 g，試驗溫度為1 500℃5 h。爐渣的化學組成為：Si02 32.15％，A1203 15.43％，Ti02 0.63％，Fe203 0.43％，CaO 48.48％，M90 1.59％，K20 0.19％，Na20 0.22％，S03 0.75％。抗堿性：采用棕剛玉預制塊和賽隆剛玉磚、剛玉莫來石磚作對比試驗。將試樣切成20mm×20 mm×20mm的立方體，采用紅柱石質匣缽埋入法，焦炭與碳酸鉀按l：1的質量比混勻，將每種試樣各四塊依次排列埋入其中，將匣缽放入爐中，升溫速度為10℃·min～，1100℃保溫30 h。冷卻后取出試樣，進行體積、強度及K20含量測試。 二：結果與分析 2．1粒度級配 按Andreassen方程計算，澆注料中骨料部分的粒度分布系數q值不應高于O.30，適于振動施工剛玉澆注料的粒度分布系數q為0.29時，具有良好的流動性。 試驗采用骨料8～5、5～3、3～1、≤1 mm四級配料，分布系數q為O.25、O.29、O.31及兩種經驗配比，粗顆粒、中顆粒、細粉質量比分別為 ①32:28:40 ②34:29:37 ③35:29:36 ④54:29:17 ⑤58:22:20，試樣編號分別為1-5 #。顆粒級配的試驗結果見表1
由表1可以看出，要獲得相同的作業性，粗顆粒、中顆粒、細粉質量比為58：22：20的5 #配料用水量較少，各項物理指標也較好。也即增加顆粒的加入量可以提高澆注料的密度。 2.2 α-AL2O3微粉種類選擇和加入量 以5#配比為基礎，試驗選用編號為y、s、z、b、j、c的六種α-AL2O3，微粉做對比試驗，這六種α-AL2O3微粉的粒徑分布和比表面積各不相同。采用的六種微粉盡管粒徑分布不同，比表面積各異，但配制的澆注料的物理性能都能滿足預期要求。相比之下，含微粉 c的配料用水量更小些(3.3％)，各項物理指標也較好些。當選用α-AL2O3微粉c，加入量為3％～6％時，配料用水量相同，并且試樣的物理指標也在目標值內。 2.3 uf-si02，種類選擇和加入量 本試驗選用國產微粉和埃肯微粉做對比試驗，國產uf-siO2配料用水量3.5％，埃肯uf-Si02配料用水量3.3％。澆注料的物理性能見表2。可以看出，要達到相近的流動性，用國產uf-si02時，施工用水量多于用埃肯uf-SiO2的用水量，試驗的各項物理指標都不如用進口微粉的試樣。更為嚴重的是，因為國產微粉雜質含量高，1 500℃燒后試樣發生鼓脹變形，而加進口微粉的試樣1500℃燒后試樣外觀規整。為了制得質量優良的預制塊，決定采用埃肯的uf—Si02。 試驗選用埃肯微粉的加入量為3％、4％、5％、6％、7％做對比試驗，試驗結果列于表3。由表3可以看出，當uf—Si02加入量為3％一4％時，施工用水量較大，燒后線變化也較大，當加入量為5％～7％時，施工用水量較小，各項指標也在目標值內。 2．4水泥種類和加入量 剛玉預制塊由于位于陶瓷杯中心和風口部位，為保證其良好的高溫性能，由配料引入的ca0必須小于0.5％，所以該澆注料應為性能優良的超低水泥澆注料。試驗選用CA一75G和Seacar71兩種純鋁酸鈣水泥做對比試驗，加入量在0.5％～1.5％。結果發現，兩種水泥當加人量為O.5％～1.5％時，各項物理指標都能滿足要求。但前者雜質略高于后者，后者性能較為穩定，故決定采用seacar71水泥。 2.5配比確定 選用粗顆粒、中顆粒、細粉質量比為58：22：20，其中α-AL2O3，微粉加入量為6％，uf-Si02加人量為6％，seacar71水泥加入量為l％制備了棕剛玉澆注料。 棕剛玉澆注料的抗渣結果為：切開坩堝，無明顯的浸蝕滲透現象。 從抗堿試驗來看，剛玉莫來石樣完全潰散，無一完整的。賽隆剛玉樣與棕剛玉澆注料試樣完整無裂紋，其抗堿性試驗結果見表4。棕剛玉澆注料有較好的抗堿性能，但與賽隆剛玉樣相比，抗渣試驗后體積膨脹較大，吸收的K2O也較多。
3結論 選用粗顆粒、中顆粒、細粉質量比為58：22：20，其中α-AL2O3，微粉加入量為6％，uf-siO2加入量為6％，seacar71水泥加入量為1％制備棕剛玉澆注料。澆注料的結構致密、高溫線變化小、高溫強度高、抗熔渣及鐵水滲透侵蝕性好，在高溫還原氣氛下長期使用性能穩定，可以達到CORExc3000還原氣化爐的要求。 |
0371-60288311 185-3711-3611
