不同部位區(qū)別選材使整體壽命均衡
在鋼鐵工業(yè)的冶金爐窯中,使用部位不同,經(jīng)受的環(huán)境不同,因此對耐火材料的要求也不同。如果不區(qū)別對待,可能導致局部的嚴重破損從而導致整體的中修或大修。比如高爐主溝,侵蝕最嚴重的部位是渣線和擋渣壩的部位。早期的主溝澆注料只有一個牌號,SiC 含量一般在11%~13%(質(zhì)量分數(shù))。3200m3 高爐的主溝一次無修補通鐵量在8 萬噸~10 萬噸;采用SiC 含量在20wt%~30wt%的渣線澆注料與鐵線澆注料綜合砌筑,一次澆注成型,配合預制成型的擋渣壩,3200m3 高爐的主溝一次無修補通鐵量可以提高到12 萬噸~18 萬噸。又如球團回轉窯用耐火材料,筒體部分以窯頭的磨損、沖擊、剝落最為嚴重,如果使用一種材料砌筑,可能窯頭的壽命只有6個月~8 個月,筒體其他部位的壽命達到2 年,因此,使用壽命最短的部位需要更換,就會影響到整體使用效果。
然而,相比耐火材料的砌筑過程和品質(zhì)改進,鋼鐵企業(yè)使用者更關注的是成本和是否會影響生產(chǎn)過程。從鐵溝耐火材料來看:97%~98%含量的碳化硅價格達到5700 元~6600 元/噸,致密剛玉為5000 元~5500 元/噸,加上細粉基質(zhì)的成本,高檔次的澆注料成本可能在5500 元~6500元/噸,因此在關鍵部位使用高檔次材料、配合在一般部位使用適宜的耐火材料,既能保證耐火材料生產(chǎn)企業(yè)有利可圖,又有助于實現(xiàn)鋼廠經(jīng)濟采購。事實上,高爐主鐵溝用耐火材料的變化正是因為噸鐵承包措施下技術進步的結果(噸鐵承包規(guī)定了一噸鐵消耗的耐材量,促使耐材供貨商主動在保證質(zhì)量的情況下合理搭配)。大型球團回轉窯目前的大修壽命一般為2 年,如果實現(xiàn)噸球耐火材料消耗承包,窯頭的澆注料有可能真正實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價,耐火材料實現(xiàn)分部位綜合砌筑與維護,達到3 年~5 年的大修壽命是可能的。
在耐火材料技術發(fā)展過程中,曾經(jīng)把高溫燒成、高純原料、高壓成形作為一種技術發(fā)展方向。隨著產(chǎn)品成本壓力的增加,耐火材料生產(chǎn)廠家加大了對低檔次原料、回收料的研究與利用,但從現(xiàn)場的角度看,嚴酷的使用條件必然對材料提出更高的要求。因此,采用不同檔次的材料綜合砌筑、復合使用達到均衡的最佳使用壽命,是耐火材料技術的追求方向。高溫燒成、高純原料、高壓成形可以得到優(yōu)異的產(chǎn)品性能,可以把它用到關鍵部位,綜合成本仍然可以降低。比如滑板磚使用高溫燒成的氧化鋯內(nèi)環(huán)就是一個典型例子,昂貴的氧化鋯材料抵擋鋼水的沖刷破壞,而其他材料復合作為滑板本體材料,使用次數(shù)增加,綜合成本下降。