高爐用耐火材料

1、高爐用耐火材料的發(fā)展與應(yīng)用高爐用耐火材料的發(fā)展與應(yīng)用摘要：高爐設(shè)計(jì)中要根據(jù)容積大小和不同部位的使用性能要求，合理地選用耐火材料。在研究高爐長壽技術(shù)中，高爐內(nèi)襯用耐火材料是高爐壽命的決定因素。本文以高爐的耐火材料的使用為出發(fā)點(diǎn)，介紹高爐用耐火材料應(yīng)用與發(fā)展。關(guān)鍵詞：高爐耐火材料合理選用發(fā)展與應(yīng)用Abstract：Inthedesignofblastfurnace，itisnecessarytochooserefractyreasonabl

2、yaccdingtotheblastfurnacevolumeaswellasspecialrequirementsofservicepropertiesindifferentblastfurnaceregionsInthestudyoftechnologyoflonglifeofblastfurnaceblastfurnacerefractyftheliningofblastfurnacelifeisthedeterminant.Th

3、eblastfurnaceliningdamagemechanismasthestartingpointintroducestheapplicationdevelopmentofrefractyfblastfurnace.Keywds：blastfurnace；refracty；reasonablechoice耐火材料的使用性能是影響高爐壽命很重要的一個(gè)因素。20世紀(jì)80年代以前，國內(nèi)高爐爐襯一般采用高鋁磚、粘土磚和普通炭磚砌筑，壽命很

4、短。當(dāng)時(shí)對(duì)高爐耐火材料使用性能的研究很少，因?yàn)楫a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中只有幾項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)，如炭磚的灰分、抗壓強(qiáng)度、氣孔率、體積密度，高鋁磚的抗壓強(qiáng)度、氣孔率、體積密度、耐火度、荷重軟化點(diǎn)、AlO3含量、Fe2O3含量等。這些常規(guī)指標(biāo)不能反映生產(chǎn)過程中高爐爐襯的實(shí)際工作狀態(tài)，因而這些指標(biāo)的高低與高爐壽命的關(guān)系并不密切。隨著鋼鐵生產(chǎn)的高速發(fā)展，我國高爐爐襯用耐火材料取得了很大的進(jìn)步，在生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品品種、質(zhì)量水平方面，正逐步追趕世界先進(jìn)水平，取代某些進(jìn)口產(chǎn)

5、品。延長高爐壽命是我國冶金工業(yè)的重要技術(shù)政策，煉鐵和耐火材料工作者為此做出了很大的努力，并取得了顯著的成效。高爐用的耐火材料主要包括炭磚和硅鋁質(zhì)耐火材料等。高爐炭磚有半石墨炭磚、微孔炭磚、超微孔炭磚、石墨磚和模壓小炭磚等。國外、國內(nèi)各牌號(hào)炭磚目前國內(nèi)高爐陶瓷杯用磚有復(fù)合棕剛玉磚、剛玉莫來石磚、塑性相結(jié)合棕剛玉磚、微孔剛玉磚、法國陶瓷杯磚(澆注塊)等5種，復(fù)合棕剛玉磚的抗堿性較差，一般大型高爐已不采用。陶瓷杯爐缸結(jié)構(gòu)是法國首先開發(fā)的，是一

6、種不經(jīng)高溫?zé)傻臐沧K，其主要優(yōu)點(diǎn)抗堿性優(yōu)良，抗?fàn)t渣侵蝕性較好，抗鐵水熔蝕性很好，是微氣孔磚，適用于爐3爐腹、爐身和爐腰用磚爐腹、爐身和爐腰用磚高爐的這些部位通常被認(rèn)為是高溫區(qū)，是耐火材料內(nèi)襯的關(guān)鍵部位，即在正常情況下，高爐一代壽命就取決于這些部位的耐火材料和冷卻設(shè)備性能。這部分冷卻強(qiáng)度最大，溫度波動(dòng)大，機(jī)械沖刷和堿侵蝕嚴(yán)重。因此，要求耐火材料具有高的導(dǎo)熱系數(shù)。高耐磨性和抗堿侵蝕性。針對(duì)上述情況，在60年代到80年代，經(jīng)過多種試驗(yàn)，淘汰

7、了傳統(tǒng)的高鋁磚，選用SiC磚。爐腹、爐腰和爐身中下部，爐襯的工作條件相近，主要侵蝕原因是爐渣侵蝕、堿金屬侵蝕、爐料和渣鐵的沖刷、磨損等。高爐爐身上部，主要是機(jī)械沖刷與磨損。這些部位的爐襯發(fā)展趨勢(shì)是，主要靠強(qiáng)化冷卻形成渣壤保持正常生產(chǎn)，磚襯僅留有很薄的鑲磚，耐火材料的用量很小。比較典型的設(shè)計(jì)如武鋼l鍋爐的銅冷卻壁薄爐襯結(jié)構(gòu)。這一區(qū)域選用耐火磚的原則是，抗?fàn)t渣侵蝕性能好，抗堿性較好，導(dǎo)熱系數(shù)較高，強(qiáng)度要高。在成渣帶以下可選用Si，N。結(jié)合S

8、iC磚、賽隆結(jié)合剛玉磚或賽隆結(jié)合SiC磚。爐身中部無渣區(qū)可選用燒成微孔鋁炭磚。爐喉處直接使用鋼磚，爐喉下直到爐身上部均采用粘土劑。此外，日本目前還用硅線石磚，我國寶鋼在爐身上部均采用大塊硅線石磚。英國用含Al2O3為60％的SiC磚。這幾種磚的強(qiáng)度很高，抗堿侵蝕性和抗?fàn)t渣侵蝕性很好，導(dǎo)熱系數(shù)也高。適用于砌筑爐身到爐腹區(qū)域。爐缸用耐火材料爐缸用耐火材料現(xiàn)對(duì)于1000～2500m3級(jí)的高爐，爐缸可選用普通微孔炭磚，爐底用半石墨炭磚，陶瓷杯用

9、微孔剛玉磚或塑性相結(jié)合棕剛玉磚，高爐壽命達(dá)到10～15年是完全可能的。對(duì)于2500～4000m3級(jí)的高爐，爐缸用國產(chǎn)超微孔炭磚，爐底用普通微孔炭磚，陶瓷杯用國產(chǎn)微孔剛玉磚，高爐壽命達(dá)到15～20年也是可能的。如果認(rèn)為國產(chǎn)超微孔炭磚剛研制出來不可靠，則可購買部分國外高檔炭磚用于爐缸砌筑?，F(xiàn)代高爐爐缸主要結(jié)構(gòu)類型有：以微孔碳磚為襯的炭質(zhì)爐缸，以陶瓷材料為襯的陶瓷杯爐缸；熱壓碳磚陶瓷材料的復(fù)合爐缸。對(duì)以上三種爐缸結(jié)構(gòu)可分析其各自特點(diǎn)：高爐爐缸