Cửa ra lò cao là một trong những bộ phận quan trọng nhất của lò cao, là lò cao để xả kim loại nóng và các kênh xỉ, thường được đặt thành 1-4. Cửa ra sắt có trơn tru hay không và kích thước của thông lượng sắt là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động của lò cao. Bùn nổ lò cao là vật liệu chịu lửa dẻo được sử dụng để bịt kín cửa ra sắt, đồng thời cũng là vật liệu chịu nhiệt tiêu thụ hàng ngày có tỷ lệ chi phí lớn nhất trong quá trình luyện thép, đạt 80% tổng chi phí vật liệu chịu nhiệt tiêu thụ. Do đó, việc nghiên cứu bùn lò cao rất quan trọng, liên quan trực tiếp đến tuổi thọ của lò cao và chi phí luyện gang thép.
HÌNH 1 Sơ đồ cửa ra lò cao
Trong những năm gần đây, việc mở rộng quy mô lò cao và ứng dụng công nghệ luyện kim nâng cao đã dẫn đến việc kéo dài thời gian sản xuất sắt và tăng thời gian sản xuất sắt, khiến yêu cầu về đầu ra sắt và môi trường làm việc khắt khe hơn, đồng thời cũng đưa ra yêu cầu cao hơn đối với bùn súng. Đến năm 2019, Trung Quốc đã đạt 22 lò cao lớn trên 4000m³, thể tích lò cao tối đa đã đạt 5800m³, có 4 đầu ra sắt và số lần sản xuất sắt trung bình là 10 đến 13 lần mỗi ngày. Ví dụ, hai lò cao 4063m³ của Baosteel có công suất sắt tối đa hàng ngày là 10000 tấn, công suất xả xỉ là 3200 tấn, tốc độ xả sắt là 5.8-7.5t ·phút⁻¹ và thời gian xả sắt hơn 120 phút. Độ dẻo, độ chịu lửa, khả năng chống ăn mòn của xỉ sắt, cường độ thiêu kết và hiệu suất mở của vữa đều là những yêu cầu và thách thức. Hiệu suất của bùn liên quan đến sản xuất và vận hành lò cao. Nếu chất lượng bùn không tốt, sẽ có nhiều vấn đề khác nhau, chẳng hạn như sắt vỡ, sắt ướt, sắt nông, v.v., thậm chí gây ra tai nạn an toàn cá nhân. Ngược lại, chất lượng bùn nổ tốt, khẩu độ ổn định, xả sắt đồng đều và miệng sắt duy trì độ sâu nhất định, có thể tối ưu hóa sản xuất lò cao và giảm mức tiêu thụ vật liệu chịu lửa.
Trong bài báo này, các loại bùn pháo và đặc điểm cũng như ứng dụng của các loại bùn pháo khác nhau được giới thiệu và tiến trình nghiên cứu mới nhất về bùn pháo được tóm tắt từ ba khía cạnh: nguyên liệu thô (thành phần hóa học, thành phần hạt, hàm lượng nước), phụ gia và chất kết dính, đồng thời triển vọng về ý tưởng nghiên cứu và hướng phát triển của bùn pháo.
HÌNH 2 Sơ đồ cửa ra lò cao
Sơ đồ nguyên lý của thiết bị rót rung chân không được thể hiện trong Hình 1. Đặt hỗn hợp bùn (có 8% nước (w)) vào phễu của thiết bị, hút chân không đến -0.09MPa, giữ áp suất trong 30 phút, mở bàn lắc để tạo tần số rung 60Hz, rung trong 1 phút sau khi bùn đã chảy hoàn toàn vào khuôn và đưa không khí vào thiết bị sau khi dừng rung. Quy trình đúc ép: Đặt phôi (độ ẩm 8% (w)) vào khuôn của máy ép gạch và duy trì áp suất 90 giây dưới áp suất 200MPa. Sau khi tạo hình, phôi được sấy khô ở 100 độ trong 72 giờ và thiêu kết ở 1400 độ trong 8 giờ.