Функции летковой массы доменной печи 

01 Функции летковой массы доменной печи

1. Летковая масса позволяет многократно открывать и снова закрывать летку.

2. Она поддерживает стабильный диаметр летки, обеспечивает равномерный выпуск чугуна и способствует полному сливу расплавленного чугуна и шлака из печи.

3. Она защищает горн печи.

02 Требуемые свойства летковой массы

(1) Она должна обладать достаточной пластичностью, чтобы не разрушаться при подаче из пушки и легко заполнять канал летки;

(2) Поскольку летка постоянно подвергается воздействию высоких температур, масса должна быть высокоогнеупорной (как правило, выше 1400°C);

(3) Она должна обладать хорошей спекаемостью, высокой прочностью, а также стойкостью к эрозии и коррозии. В целом, более высокая скорость спекания повышает безопасность и удобство использования массы;

(4) Она должна легко вскрываться (обеспечивая легкое проникновение бура), что облегчает проведение работ непосредственно у печи;

(5) Она должна обладать высокой шлакоустойчивостью и стойкостью к коррозионному воздействию шлака и чугуна; выдерживать контакт с высокотемпературными расплавами шлака и чугуна, обеспечивать низкую скорость увеличения диаметра летки и стабильный поток чугуна, а также проявлять высокую стойкость к эрозии и абразивному износу;

(6) Она должна обладать хорошей объемной стабильностью в процессе эксплуатации (не давать усадки при высоких температурах) для предотвращения растрескивания;

(7) Она должна иметь оптимальную пористость для обеспечения достаточной газопроницаемости, способствующей выходу летучих компонентов;

(8) Она должна оказывать минимальное воздействие на окружающую среду.

03 Современное состояние разработок летковых масс

1. Традиционная летковая масса: этот тип массы изготавливается путем смешивания воды с такими основными компонентами, как коксовая мелочь, глина, обожженный боксит (шамот) и каменноугольный пек; такие массы обычно называют «летковыми массами на водной основе».

Характеристики: такие массы, как правило, имеют низкую насыпную плотность и недостаточную стойкость к эрозионному воздействию шлака и чугуна. При использовании на доменных печах большого и среднего объема часто не удается обеспечить достаточную глубину летки. В процессе выпуска чугуна нередко возникают такие проблемы, как вынос кокса, прорыв дутья, а также неполный слив расплавленного чугуна и шлака, что нарушает нормальный производственный процесс печи. Тем не менее, благодаря низкой стоимости — и с учетом усовершенствований, внедренных на различных металлургических предприятиях, — этот материал продолжает использоваться на подавляющем большинстве малых и средних доменных печей в нашей стране, а удельный расход превышает 1,2 кг/т.

2. Безводная летковая масса: Безводная летковая масса обычно изготавливается на основе корунда, карбида кремния и коксового порошка с добавлением различных присадок и использованием каменноугольной смолы в качестве связующего.

Характеристики: Благодаря использованию высококачественного сырья высокой чистоты и углеродистых связующих, этот тип массы обладает значительно более высокой стойкостью к эрозионному воздействию жидкого чугуна и шлака по сравнению с массами на водной основе. Это позволяет увеличить продолжительность выпуска чугуна и сократить частоту операций по вскрытию летки. Например, использование массы TA-4 производства компании Baosteel позволяет увеличить время выпуска до более чем 120 минут за цикл при частоте выпусков от 10 до 11 раз в сутки. Недостатком является сложность вскрытия летки; для решения этой задачи Baosteel применяет метод «ввода стержня», при этом удельный расход массы снизился с прежних 0,8 кг/т чугуна до 0,35 кг/т.

04 Тенденции развития летковых масс для доменных печей

Повышение чистоты сырья, выбор высококачественных связующих и введение различных добавок позволили улучшить качество летковых масс, обеспечив соответствие требованиям безопасной и стабильной работы доменных печей.
Связующие: В условиях глобального акцента на энергосбережении и защите окружающей среды каменноугольная смола или антраценовое масло — традиционно используемые в качестве связующих для безводных летковых масс — будут постепенно заменяться экологически безопасными модифицированными смолами. Для повышения высокотемпературной прочности сырьевые материалы совершенствуются в направлении повышения чистоты, снижения содержания примесей, а также усиления углеродистых и основных характеристик.
Одновременно с этим появление и широкое применение тонкодисперсных и ультрадисперсных порошков сместили акцент в рецептуре в сторону увеличения содержания тонких фракций для улучшения плотности и спекаемости. Для повышения объемной стабильности и насыпной плотности вводятся высококачественные материалы, такие как нитрид кремния, нитрид кремния на связке из карбида кремния, кианит, ферросиликонитрид и алюминиевый порошок.