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高铝砖厂家讲述炼铁高炉用耐火材料你知道吗?

文章出处:未知 人气: 发表时间:2020-10-20 10:52
高铝砖厂家讲述炼铁高炉用耐火材料你知道吗?
现代化大、中型高炉,要求一代炉龄为10年(甚至15年),为此对耐火材料的品种、质量都提出了很严格的要求。在高炉内部由于各个区域的反应条件不同,温度波动较大,各个区域承受的热冲击也不相同,因此要求使用的耐火材料也不相同。
高炉炉体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸和炉底等部位。其中高炉炉身中、下部和炉底用耐火材料,是决定高炉一代寿命的关键。图为高炉炉体结构示意图,高炉冷却装置图。
 高炉用耐火材料
1、炉喉用耐火材料。炉喉是受炉料下降时直接冲击和摩擦的部位,极易磨损。一般多采用高密度的高铝砖砌筑。但该砖不耐久,因而还采用耐磨铸钢护板保护。
2、炉身用耐火材料。在炉身上部和中部温度较低(400~800℃),无炉渣形成和渣蚀危害。这部位的耐火材料主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损或热冲击(最高达50℃/min),或者受到碱、锌的侵入、碳的沉积而遭受损坏。过去,这部位主要采用低气孔率的优质粘土砖,目前随着大、中型高炉操作条件苛刻化和大幅度延长高炉寿命制度的确立,该部位要求采用在耐剥落性和耐磨性方面都很优异的耐火材料。在炉身上部可采用磷酸盐结合的粘土砖。上部和中部采用硅线石质耐火砖和耐剥落性优异的高铝质耐火砖在炉身的下部,温度较高,有大量炉渣形成,有炉料下降时的摩擦作用、炉气上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸气的侵蚀作用。因此要求采用有良好抗渣性、抗碱性和高温强度及耐磨性较高的优质粘土砖、高铝砖或刚玉砖。近年来选用烧结的Sic-Si3N4砖。
3、炉腰用耐火材料。炉腰部位的温度高(1400~1600℃),熔渣在这个部位大量地形成,渣蚀严重;碱的侵蚀也较严重;含尘的炽热炉气上升,对炉衬产生较强的冲刷作用;焦炎等物料产生摩擦:热风通过时引起温度急剧变化。上述诸多因素的共同作用,使这个部位的耐火材料损坏很严重。过去选用粘土砖和高铝砖砌筑,已不能适应。1000m²以上的高炉应该用氮化硅结合的碳化硅砖砌筑。1000m³以下的高炉,根据高炉强化的需要,也可考虑用碳化硅砖。采用碳化硅砖时,必须同时改进冷却器结构和材质,采用软水(或纯水)闭路循环冷却,在操作上控制边缘气流。只有技术配套,才能充分发挥碳化硅砖的作用。
4、炉腹用耐火材料。炉腹部位温度很高,其下部炉料温度约在1600~1650℃,气流的温度更高;有大量粘度低的熔渣形成,渣蚀严重;承受由于碱、锌、炉渣的侵入和碳的沉积而引起的化学侵蚀;由上而下的熔体和由下而上的炽热气流的冲刷作用加剧;还有物料摩擦等产生的物理损坏。过去,大、中高炉在炉腹部位使用的耐火材料以高铝砖和刚玉砖居多,现在多选用碳化硅砖。
5、风口区用耐火材料。风口区处在2000℃以上的高温;承受很大的热应力,如摩擦等物理损坏;承受由于碱、锌、碳沉积等化学侵蚀,以及气流和熔体的冲击损坏;作为结构体用耐火材料经常发生损坏和漏气等重大故障问题,过去使用粘土质耐火砖或硅线石耐火砖,近来取而代之的是耐碱性优异的、强度较高的碳化硅耐火砖。
6、出铁口用耐火材料。出铁口受到铁水、炉渣、碱的侵蚀和摩损;从出铁开始到出铁结束时温度变化的热冲击,出铁口处用耐火材料受到严重损坏。过去出铁口使用的耐火材料有粘土质耐火砖、高铝质耐火砖。目前除继续使用上述耐火砖外,主要研究和使用性能优异的ALO-SIc-c质材料或碳块。
7、炉缸和炉底用耐火材料。炉缸上部温度很高,靠近风口区温度在1700~2000℃以上,炉底温度一般在1450~1500℃。炉缸的炉衬主要受熔渣和铁水的化学侵蚀与冲刷,炉底主要为铁水渗入而损毁。在铁水侵入的同时,碱和锌也侵入,铁水侵入可引起耐火砖上浮,化学侵蚀可引起耐火砖脆化层的扩展,从而使高炉炉底耐火材料发生严重破坏。这些部位的耐火砖受侵蚀后不易修补,其损坏情况决定着高炉一代的寿命。这些部位要求耐火材料具有耐铁水侵蚀性、耐铁水浸透性、耐碱性、容积稳定性和适宜的导热性。目前我国高炉炉底(从炉底上部开始)所用的耐火材料以粘土砖、高铝砖、碳块为主。国外大中型高炉现采用致密度高、导热性和抗侵蚀性好的石墨碳砖和微孔碳砖。
宝钢一号高炉(炉容4063m3)所用的耐火材料的质量标准、部分高炉炉村损毁原因分析。宝钢一号高炉内衬用耐火材料见表。
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