高炉各部位耐火材料选择.doc

高炉各部位耐火材料选择.doc高炉各部位耐火材料的选择
（ 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℃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
显气孔率
抗压强度
抗压强度
荷重软化温度
重烧线变化率
热导率 /
化学成分 /%
/(g/cm 3)
/%
/MPa
/MPa
/ ℃
/%
[W/(m·K)]
2 3
2 3
w(Al O)
w(Fe O)
莫来石质
≥
≤20
≥60
≥1600
+
≥70
≤
刚玉莫来石质
≥
≤18
≥55
≥20
≥1650
≤
≥
≥88
≤
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 2. 关键部位采用微孔或超微孔碳砖， 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
显气孔率 /%
抗压强度
抗压强度
热导率 /
化学成分 /%
/(g/cm 3)
/MPa
/MPa
[W/(m·K)]
w(SiC)
w
d
d
A
V
普通碳砖
≥
≤
≥35
≥8
≥90
≤
≤
石墨 SiC 砖
≥
≤
≥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℃以上。 1450~1550℃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、Si 3N4 结合 SiC 砖、Sialon 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、抗碱性好、抗胡渣侵蚀能力强、抗氧化、耐磨、导热性号。曾用于该部位