在钢铁冶金的宏大流程中,烧结工序扮演着承上启下的关键角色。其核心设备——烧结机,负责将分散的铁精矿粉、熔剂与燃料等原料,通过高温烧结作用,制备成具有统一粒度和良好冶金性能的块矿。这一过程为高炉冶炼提供了合格的炉料,其运行效率与稳定性直接关联着整个生产线的命脉。
从设备演进的角度看,烧结机主要分为间歇式和连续式两大路径。间歇式烧结设备,如上鼓风的烧结锅或下抽风的固定/移动烧结盘,因其非连续作业模式带来的生产效率瓶颈及相对恶劣的作业环境,其应用已逐步局限于少数小型生产场景。当前工业生产的主流,无疑是连续式烧结机,特别是技术成熟、应用广泛的带式烧结机。一台典型的带式烧结机,其结构精密复杂,包含了驱动系统、烧结车与轨道、装料与点火装置、抽风箱及密封系统等多个功能单元的协同工作。
正是这样一台在高温下连续运转的重型装备,其内部关键部件长期经受着热冲击、化学侵蚀与机械磨损的严峻考验。因此,在特定区域构筑坚固的耐火材料内衬,便成为保障烧结机长期稳定运行的必要技术手段。
烧结机中,对耐火材料有明确需求的区域主要集中在点火器、热风管道、风箱以及冷却罩等部位。不同部位的工作温度与环境气氛差异巨大,这也决定了其耐火材料的选型策略必须因地制宜。
点火器是烧结过程的“引燃者”,其内部工作温度高达1100~1300°C,是整个系统中热负荷最为严酷的区域。其功能是通过耐火材料衬体包裹的烧嘴,对料层表面进行瞬时高温加热,点燃混合料中的燃料。
为应对如此高温,点火器的炉墙和炉顶通常选用成熟可靠的定形耐火制品,例如黏土砖或性能更优的高铝砖进行砌筑。这两种材料具备优良的耐高温性能和抗热震稳定性。在现代化施工中,为了提升砌筑效率和整体结构的密封性,采用同等材质的耐火浇注料预制块也成为一种常见的替代方案。无论是采用传统砌砖还是预制块,其核心目标都是构筑一个能够在1300°C高温下稳定工作的内衬结构。
相较于点火器的酷热,热风管、风箱和冷却罩等部件的工作温度则相对温和。这些区域对耐火材料的要求,从极限耐温性转向了更加侧重于隔热保温与成本控制。
在这些使用温度较低的部位,不定形耐火材料展现出其独特的优势。轻质喷涂料或耐火浇注料是这里的首选。它们不仅施工便捷,能够与复杂的设备内壁紧密贴合,形成无缝的整体内衬,更重要的是,其较低的导热系数能有效减少热量损失,提升能源利用效率。
对烧结机耐火材料的正确选型与高质量施工,是设备长周期、低成本运行的基础。从点火器的高铝砖到风箱的轻质浇注料,每一种选择都是在性能与成本之间寻求的最佳平衡。要确保这些材料在实际工况下能够达到预期的使用寿命,对其热工性能、力学强度等关键指标进行精确的检测与评估显得尤为重要。
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