高炉用耐火材料的选择与使用.ppt

?1号高炉（第二代）用耐火材料 陶瓷杯耐火材料：炉底、炉缸采用法国陶瓷杯。 陶瓷垫材料：莫来石砖（MS4R） 陶瓷壁材料: 以棕刚玉为骨料的超低水泥浇注成型砖（MONOCORAL）。 Sialon结合刚玉砖：使用在高炉炉腹部位，法国SAVOIE公司产品（CORANIT）。 Sialon结合SiC砖：炉腰、炉身下部采用。 结语 欢迎对不足与错误之处提出批评指正 欢迎对问题进行共同探讨 谢谢各位支持！ 高炉用耐火材料的选择与使用 1、高炉各部位工作环境简介 炉喉：温度400℃~500℃，受炉料的撞击和摩擦较为激烈 炉身：上部中部温度400℃~800℃，承受炉料冲击、炉尘上升的磨损或热冲击，或受碱、锌等的侵入 下部温度较高，有灼热炉料下降时的摩擦作用，煤气上升时粉尘的冲作用，碱金属蒸气的侵蚀作用 炉腰：温度高1400℃~1600℃，高温辐射侵蚀严重，碱侵蚀严重，物料和炉尘冲刷严重，热风通过引起温度急剧变化，渣蚀严重 炉腹：温度高1600℃~1650℃，受热辐射、熔渣侵蚀严重，碱金属的侵入、碳的沉积引起的化学作用加剧，由下而上灼热气流和由上而下的熔体的冲作用加剧 炉缸炉底：风口区是高炉内温度最高区域，达1700℃~2000℃。主要受渣铁水的冲刷侵蚀，铁水侵入，化学侵蚀 出铁口：受铁水环流、炉渣、碱的侵蚀和摩擦作用，出铁周期温度变化带来的热冲击，同时存在开口和堵口时的机械振动损伤 出铁沟：主要受铁水、熔渣及微量元素的冲刷侵蚀及浸润。 2、高炉用耐火材料的选择 现代化大、中型高炉要求一代炉龄为10年（甚至15年）。耐火材料的品种、质量好坏直接影响高炉寿命。因此对耐火材料的品种、质量都提出了很严格的要求。 图中可见，侵蚀最严重的部位为炉腹、炉腰及炉身下部的衬里。 根据高炉各区域的反应条件、工作状态、温度、热冲击、侵蚀等的研究后，在选择使用耐火材料时对材质做出相应的变化。 2.1 炉喉用耐火材料 一般多用性能优异的黏土砖或高密度的高铝砖砌筑，但使用寿命较短，因而还采用耐磨耐撞击的铸钢保护板。现在有很多新建的高炉采用黏土质耐火浇注料。 而在炉喉及保护板以下部位、直吹管和煤气升降管等部位，均可采用喷涂料。 2.2 炉身用耐火材料 炉身上部和中部：主要采用低气孔率的黏土砖及高铝砖。但随着高炉操作条件苛刻化，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。因此在上部还可以采用磷酸盐结合的黏土砖，中上部还可采用硅线石砖。 炉身下部：一般使用要求有良好的抗渣性、抗碱性、耐磨的黏土砖、高铝砖、刚玉砖及碳化硅砖。 经过在炉身下部试用各类耐火砖，从抗强碱试验结果看，在1400 ℃时普通刚玉砖并不比黏土砖好多少，而莫来石结合的刚玉砖和直接结合或Si3N4结合SiC砖仍保持有足够的强度。使用结果表明，直接结合或Si3N4结合SiC砖对碱蒸气不发生反应，对碳裂解沉淀物不敏感，导热性能优良，因而是一种有前途的制品，在近几年的高炉建设中，尤其是在大高炉上得到了广泛的应用。但该砖易氧化，也不耐铁水侵蚀，故只能在不接触铁水的部位使用。 根据对世界各国500多座高炉进行调查的结果表明，约有23%的高炉使用了SiC耐火材料。在我国，近10年来对高炉用耐火材料的研究和开发取得了许多的成果，特别是Si3N4结合SiC砖在国内几十座高炉上得到广泛应用，该砖大都是在炉身下部砌筑。 国内外的生产实践证明，SiC材质不与熔渣起反应，也没有结瘤现象，用在高炉炉身下部作内衬有助于延长炉龄，提高热效率。 2.3 炉腰用耐火材料 炉腰环境条件，一般选择抗渣侵蚀性强、耐冲刷的耐火材料。 过去我国高炉在炉腰部位选用黏土砖和高铝砖，但随着高炉大型化及高强化冶炼的发展，已远远不能适应。有使用半石墨砖、石墨砖、自结合SiC砖、刚玉砖等，均有一定的效果，而近几年采用Si3N4结合SiC砖则取得了比较明显的效果。 因此一般来说，如有条件可在1000m3以上的高炉炉腰部位采用Si3N4结合SiC砖。在1000m3以下的高炉上，也可考虑用SiC砖，但必须同时改进冷却器结构和材质，采用软水密闭循环冷却等进行必要的技术配套，才能充分发挥SiC砖的作用。 2.4 炉腹用耐火材料 要求耐火材料不仅具有良好的抗碱抗渣性，而且要具有耐高温性能。 过去以高铝砖和刚玉砖砌筑者多，但现在多选用SiC制品。 日本在炉腹和风口区域试用了纯度高、导热性好和耐侵蚀性强的高级耐火材料，如电熔高铝砖、合成莫来石砖、刚玉砖等，使用效果比较显著； 德国试用过如半石墨砖、电熔高铝砖、莫来石砖、Si3N4-SiC砖等； 荷兰霍戈文钢铁公司3662m3高炉炉腹砌半石墨砖，效果较好； 欧美不少高炉使用SiC砖 近年在炉腹部位包括风口砖多使用抗碱性优异的、强度较高的SiC砖和SiC风口组合砖。 2.5