高炉各部位用耐火材料.doc

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高炉各部位使用的耐火材料
(1)炉缸
炉缸的主要作用之一是安全地容纳铁水，炉缸耐火材料在温度大于 1500 C时，必须保持足够的稳定。因而炉缸炉底部位要选用抗铁
水渗透、熔蚀性好、抗碱金属侵蚀、导热性好的炭砖，可用热压小块碳砖取代大块碳砖，或在碳砖上面砌筑陶瓷环，陶瓷杯材料主 要技术性能碱表1。另外，半石墨产品已经用于炉缸、炉墙。半石墨砖具有较强的应力吸收特性和较高的导热性，可以大大减少耐 火材料炉衬的径向温度梯度。
表1陶瓷杯耐火材料主要物理性能
材质
体积密度
3
/(g/cm )
显气孔
率/%
抗压强
度/MPa
抗压强
度 /MPa
荷重软化 温度/C
重烧线变
化率/%
热导率/
[W/(m •)]
化学成分/%
w(AI 2O3)
w(Fe2O3)
莫来石质
>
< 20
> 60
> 1600
+
> 70
w
刚玉莫来石质
>
< 18
> 55
> 20
> 1650
<
>
> 88
w
国外新建及新近大修的大型高炉炉底、炉缸结构形式主要有以下几种：在炉底炭块上砌陶瓷垫材料，炉缸采用热压小块碳砖；典型 的陶瓷杯结构，炉底碳砖上砌莫来石砖，炉缸侧壁砌筑刚玉质大型预制块或塞隆结合刚玉砖，炉缸砌筑优质碳砖或微孔碳砖；炉底、 炉缸耐火材料主要采用大块碳砖，石墨碳化硅砖和大块碳砖的主要技术性能见表 ，炉底碳砖上砌
1~2层陶瓷砖。
表2普通大块碳砖和石墨碳化硅主要技术性能
材质
体积密度
3
/(g/cm )
显气孔
率/%
抗压强
度/MPa
抗压强热导率/
化学成分/%
度 /MPa
[W/(m K)]
w(SiC)
w()
Ad
Vd
普通碳砖
>
w
> 35
>8
> 90
w
wi
石墨SiC砖
>
w
> 35
>7
>
>
> 50
(2)风口区和炉腹
风口区和炉腹是高炉内温度最高的区域。风口前产生的高温煤气以很高的速度上升，其温度在 1600 C以上。1450~1550C的高温铁
水和炉渣经炉腹流向炉缸，各种冶金反应在这个区域剧烈进行，这个区域要求耐火材料耐高温、耐炉渣的侵蚀、抗碱性好、抗二氧
化碳和水的氧化。用于这个部位的耐火材料有：刚玉砖、铝碳砖、热压半石墨碳砖、 SiC砖、Si3N4结合SiC砖、Sial on结合SiC砖、
Sialon结合刚玉砖。现在 SiC系列砖表现出了较长的使用寿命。
(3 )炉腰和炉身下部
炉腰的炉身下部是高炉软熔带根部所在位置，这里温度高，但形不成渣皮或形不成稳定的渣皮“自我保护” 。耐火材料经受剧烈的温
度波动、初成渣的侵蚀、碱金属、锌的侵蚀、高温煤气流的冲刷、下降炉料的磨损、二氧化碳、水的氧化、一氧化碳的侵蚀等，要 求耐火材料热震稳定性好、耐高温、抗碱