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高炉不同部位耐火砖炉衬的选择

时间:2021-03-05 来源:郑州华鑫高温材料有限公司

  高炉是目前主要的冶炼设备,具有公益性简单、生产能力大的特点。耐火砖炉衬在高炉中占有重要地位。但在生产过程中,由于各种功能的作用,炉墙耐火砖内衬逐渐被侵蚀。因此,为了延长高温炉的使用寿命,有必要合理选择耐火砖炉衬。各部位耐火砖衬里的选用方法如下:

  (1)炉喉主要受炉料的冲击和磨损。一般选用钢砖或水冷钢砖。

  (2)现代大型高炉采用薄壁结构时,应选用耐化学侵蚀、耐磨性好的耐火材料,其中以高密度粘土砖最为合适通常用来代替砖衬。

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  (3)其破坏机制主要是热震剥落、高温气体侵蚀、碱金属、锌和碳的析出以及初渣的化学侵蚀。砖衬应选用抗热震、抗一次炉渣侵蚀和抗侵蚀的耐火材料,实践证明,无论耐火材料有多好,都必须进行侵蚀。只有达到平衡(约为原厚度的一半)才能稳定。这一次大约是3年。事实上,性能好(便宜得多)的烧结铝碳砖也能达到这一目的。因此,1000m3及以下高炉可采用铝碳砖。

  (4)炉腹损坏的主要原因是高温煤气和渣铁的侵蚀。这部分的热流强度很高,任何耐火材料都不能长期抵抗耐火材料。该部位耐火材料使用寿命不长(长1~2个月,短2~3周)。一般选用耐火度高、负荷软化温度高、容重高的耐火材料,如高铝砖、铝碳砖等。

  (5)炉膛风口区域。该区是高炉内唯一的氧化反应区,高温可达1900~2400℃。高温引起的热应力以及高温瓦斯侵蚀、渣铁侵蚀、碱金属侵蚀、循环运动焦炭侵蚀等都会对砖衬造成破坏。现代高炉采用复合砖砌筑炉缸风口区,材料为高铝、刚玉、莫来石、棕刚玉、氮化硅与碳化硅复合,也可用于热压碳块。

  (6)在高炉炉衬侵蚀严重的地区,侵蚀程度一直是决定第一代高炉使用寿命的依据。早期,由于没有冷却,高炉炉底大多采用单一陶瓷耐火材料。因此,造成破坏的主要原因是热应力引起的砌体裂缝和铁水渗入裂缝造成的底砖上浮,而铁水对碳砖的渗透和腐蚀,碱金属对碳砖的化学侵蚀,热应力对碳砖的破坏、CO2和H2O对碳砖的氧化仍然是威胁炉底和炉缸使用寿命的重要因素。

  高炉各部位的生产条件不同,所以不同地区需要选择不同的耐火材料,对应使用,避免不必要的麻烦造成耐火材料不能满足要求等问题。

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