中冶：耐火材料生产装备的技术进步
2010-08-17 08:29 来源： 我的钢铁
摘 要： 重点介绍了近年来国内耐火材料行业新研制的生产装备，并提出了装备发展建议等。
关键词：工艺装备；热工设备；装备发展
1 前言
历经国家“八·五”、“九·五”攻关发展至今，我国耐火材料生产装备得到了突飞猛进的发展，全面地实现了生产装备更新换代，使镁碳制品、连铸功能材料、真空油浸和不定型等诸多耐火材料的生产技术水平得以显著提高。本文重点阐述了国内耐火材料生产装备的新技术，并对其今后发展作初步探讨。
2 工艺生产新装备
2.1 破粉碎和混合设备
破粉碎生产装备向结构更加合理，型式精巧，使用寿命更长的方向发展。细磨设备目前推广高效空气分级机的细磨系统，以得到细粉产品。
混合设备自国家“八·五”攻关以来，得到了快速发展，种类不断完善，基本上满足了实际生产需要。下面介绍600L高速混合机，见图1。
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各种原料及结合剂，由上部入料口投入。电动机通过皮带轮、减速机带动旋转叶片旋转，在离心力的作用下，物料沿固定混合槽的锥壁上升，向混合机中心作抛物线运动，同时随旋转叶片作水平回转，处于一种立体旋流状态，对于不同密度、不同种类的物料易于在短时间内混合均匀，混合比率比一般混合机高一倍以上。该机不破碎泥料颗粒，混合均匀，混料效率高，能控制混料温度，特别适于混合含石墨的耐火泥料。该机已在生产高级含碳耐火材料制品的厂家得到推广。
2.2 连铸三大件成套设备——HL混练造粒机及干燥成套设备
连铸“三大件”产品(塞棒、长水口及浸入式水口等)的专用设备成套包括：对辊碾压机组和石墨分级机、HL系列混练造粒机、流态化干燥机、等静压机和填充振打机等，现重点介绍HL混练造粒机。
HL系列混练造粒机运用强力逆流混料原理工作。料盘以低速顺时针方向转动，物料在中速逆时针方向旋转的搅拌耙作用下翻滚，并被送入高速搅拌器运行的轨迹内，高速搅拌器将物料抛起进行充分混合。由于料盘、搅拌耙、高速搅拌器三者之间的逆流、相对运动，使物料在料盘上水平移动，同时也作抛起运动，从而使物料中不同成份在高频翻腾下充分混合，特别是高速搅料器以高、中、低不同转速搅拌，使各种原料以骨料为中心，吸附结合剂和各种粉料，形成小颗粒状料。HL系列混练造粒机结构型式见图2。
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2.3 新型不定型混合设备
2.3.1 B系列高效快速搅拌机组
该系列设备主要用于搅拌耐火浇注料，用来修砌高炉出铁场铁沟、摆动溜槽和钢包整体浇注等场合，该机组搅拌电动机旋转，通过三角皮带，驱动针摆减速机旋转，带动搅拌体绕固定不动的大齿圈逆时针方向旋转，在搅拌体上设7组或9组刮刀，形状、角度各不相同。每次搅拌混合时间仅为3～5min，搅拌混合料量每次0.5～2t。
2.3.2 保护渣用HL1900高速混合机
该机是混合保护渣的专用设备。机内设有高、低速搅拌装置，二者旋转方向相反，使物料强力逆流。高速搅拌装置将物料搅拌翻滚、强力悬浮，可在短时间内使物料达到均匀混合的目的。与此同时，刮料装置还能将沾附在混合机槽上部的物料刮落，参与物料混合。高、低速搅拌装置均采用变频调速工作，变频范围为15～50Hz。一定条件下，该机也能起到造粒作用。
2.4 成型新设备
2.4.1 高压压球机
目前中档镁砂采用半干法压制大球工艺，而优质镁砂则采用干法高压压制小球工艺。该机组成见图3（图3详见原文）。
高压压球机多应用于难以成型且粒度较细的物料干压成球。高压压球机新开机时成球率很低。在经过一段时间筛下料返回和新料混合使用后，即可保持稳定的成球率。一般成球率可达到40％～60％。
2.4.2 全自动复合式摩擦压砖机
近十几年来，随着国家“八·五”攻关项目的发展，摩擦压砖机产品也有了较快的发展，系列产品7500kN、10000kN、16000kN复合式摩擦压砖机相继诞生，使得摩擦压砖机系列更加完善，品种更加齐全，质量更加优良。它可实现双面加压，真空排气，自动测厚等机、电、液一体化功能。
2.4.3 液压压砖机
该机压砖生产过程中，从泥料定量、填模到砖坯移送的全过程可以自动控制，能预选多种成型工艺，能连续、自动成型和自动监测砖坯质量。目前应用于耐火材料行业国产液压压砖机，最大吨位为15000～20000kN。该机具有的优点是操作安全、劳动强度低、生产效率高以及制品质量稳定。缺点是设备结构复杂，因而投资大，对操作及维护水平要求较高。
《我国耐火材料产业发展政策》第二十二条“进口技术和装备政策”：鼓励企业采用国产设备和技术，减少进口。对今后量大面广的装备，如大型压砖机等要组织实施本地化生产。
2.5 真空油浸装置
耐火制品采用真空油浸工艺后，可增加制品含碳量，提高使用性能。需要真空油浸的耐火制品有白云石质砖、部分镁砖及滑板砖等。该装置按其主要设备浸渍罐的形式不同，分为立式和卧式两种。立式真空油浸工艺示意图见图4。
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3 热工生产新装备
3.1 竖窑生产装备
竖窑生产装备主要有配合新窑型的斗式上料提升机、布料装置和出料装置等。改进比较大的是近年来布料装置采用了多点旋转布料器；出料装置采用了板式出料机和双层或三层出料闸阀等。
3.2 回转窑、隧道窑生产装备
回转窑在耐火材料工业的应用越来越广泛。回转窑的直径大多在1.6～4.8m，长度在20～88m之间。近年来，中冶焦耐设计的用来煅烧活性石灰、白云石和耐火原料(块料、合成砂)的大型回转窑具有以下技术特点：
1)采用两点支撑的大跨距窑型，减少了窑体上下串动的幅度，节约了投资和占地；液压挡轮效果好；2)主传动电机采用变频调速，大小齿轮用斜齿，使得窑工作稳定并易于调速；3)窑头窑尾设有弹性叶片式密封。
隧道窑生产装备多年来变化不大。主要有窑车、窑门、电拖车、返车机和推车机等。近年来。多种形式的电动液压推车机推车稳定，定位准确，使用效果很好，使用很广泛。
4 新装备技术的推广和改进
4.1 加快耐火材料生产装备新技术的推广应用
耐火材料生产新装备技术在新建厂及旧有生产线改造中在不断的应用。然而，由于我国旧有耐火材料厂占有很大比例，装备落后，需要尽快地应用新生产装备技术。因此，这就需要耐火界有识之士高度重视装备更新与开发，对已开发的新装备不断完善，形成系列化。推广新设备科研成果，加快淘汰旧设备。
4.2 耐火材料装备的改进
4.2.1 破粉碎及混合设备
1)破粉碎设备普遍存在着效率底、振动噪音大、耐磨材料差等问题。提高设备制造精度和质量，研究具有高耐磨性能的材料，采取行之有效的方法减震和降低噪音。是解决这些问题的思路。
2)认真总结分析国内超细度设备使用情况，择优生产开发高效超细磨设备。并解决粒度分级问题。
3)混合设备发展趋势之一是在生产上将其与自动称量和自动加、出料组成单元。使其自动化。
4)混合设备的系列化、多功能化。并应向国际先进水平看齐，不断研制适应新产品生产要求的专机。如大、中、小型混合设备系列化在有些型式混合设备中还尚未形成。一些混合设备尚不具备多功能要求，如加热、冷却、加压、减压、水和其他结合剂的添加等功能。
4.2.2 成型设备
国产复合式摩擦压砖机是摩擦压砖机升级的方向，其双面加压、真空脱气、自动检测、机外出砖和从加料到出砖的全自动化，在可靠性、稳定性方面还需进一步完善。
研制国产大吨位液压压砖机是多年来成型设备的主要课题之一。如何提高等静压机压制产品产量是个关键问题。
综上所述，要使我国成为耐火材料生产强国，必须要通过加大科技开发投入力度，完善科技开发体制，根据国内耐火材料生产的需要，不断地提高生产装备技术水平，把我国发展成为耐火材料技术创新和生产加工的国际中心。
摘自《耐火与石灰》2008年6月第33卷第3期
作者 夏敬山 尹高（中冶焦耐公司）
编辑 蔚金哲 021-26093241
