直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯是鐵礦石直接還原的高溫反應(yīng)容器，是直接還原煉鐵的重要設(shè)備之一。其窯襯耐火澆注料在使用過程中主要承受以下破壞因素：
(1)被加熱的鐵礦石塊(粒度30~40mm)對襯體的持續(xù)磨損，這是使內(nèi)襯耐火材料損壞的主要原因;
(2)被加熱的鐵礦石在回轉(zhuǎn)窯中不斷轉(zhuǎn)動而使窯襯材料的溫度發(fā)生變換，出現(xiàn)冷熱交替，導(dǎo)致襯里開裂而損壞;
(3)在中高溫還原氣氛下，內(nèi)襯材料與FeO反應(yīng)產(chǎn)生液相而遭到破壞。因此，要求直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯澆注料必須滿足如下要求：(1)中高溫(800~1300 ℃)強(qiáng)度高，具有優(yōu)良的高溫耐磨性;(2)有良好的抗熱震性;(3)整體性好，沒有力學(xué)薄弱環(huán)節(jié);(4)良好的抗剝落性能;(5)合適的燒后線變化率、體積密度、顯氣孔率、強(qiáng)度等物理性能及燒結(jié)性能;(6)恰當(dāng)?shù)氖┕r間和凝結(jié)硬化時間;(7)良好的抗氣氛侵蝕性。
天津鋼管公司直接還原鐵廠煉鐵的主體設(shè)備直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯(Φ5 m ×80m)內(nèi)襯要求采用整體澆注。為滿足其內(nèi)襯村料的性能要求，采用國內(nèi)豐富廉價的原料，研制生產(chǎn)了直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯配套的全部耐火澆注料。
1：直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯用澆注料的性能
根據(jù)直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯的使用特點(diǎn)，將內(nèi)襯澆注料的主村質(zhì)設(shè)計為Al2O3-SiO2質(zhì)。選用既耐磨又有良好抗熱震性的優(yōu)質(zhì)高鋁礬土熟料作為主要原料，其臨界粒度為8mm; 結(jié)合劑選用以純鋁酸鈣水泥為主，α-Al2O3微粉為輔的結(jié)合系統(tǒng)。為改善澆注料的施工性能、耐磨性能和使用性能，引入SO2超微粉和Al2O3復(fù)合超微粉，以及快干劑、防爆劑、復(fù)合膨脹劑等多種添加劑復(fù)合使用;為提高耐火澆注料的強(qiáng)度、韌性、抗熱震性、耐磨性和抗剝落性，還加入適量的耐熱鋼纖維。所研制的高強(qiáng)耐磨鋁硅質(zhì)低水泥超微粉結(jié)合澆注料，經(jīng)用戶檢驗(yàn)確定，其體積密度、強(qiáng)度、耐磨性以及抗CO氣體侵蝕等指標(biāo)均符合要求。具體見表1。
表1高強(qiáng)耐磨鋼纖維增強(qiáng)澆注料的理化指標(biāo)
該澆注料已在年產(chǎn)120萬t的球團(tuán)礦直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯窯體上試用.證明該澆注料耐磨性好.強(qiáng)度大.體積穩(wěn)定性好.是 用于直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯爐體的理想澆注料。在直接還原煉 鐵回轉(zhuǎn)窯其他部位使用的澆注料及其性能指標(biāo)如表2所示。
表2 直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯其他部位使用的澆注料及其性能指標(biāo)
研制的直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯用Al2O3-SiO2質(zhì)耐火澆注料的性能指標(biāo)均符合用戶要求，且均能滿足施工要求。因此，直接還原煉鐵回轉(zhuǎn)窯的整體澆注是完全可行的。