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耐火磚知識與新聞

高爐的風口用耐火磚配置

在生產過程中,高爐爐墻的耐火磚襯受到多方面的作用而逐步被侵蝕,因此在選擇各部位的耐火磚襯時應遵循的原則是:耐火磚襯要與該部位的熱流強度相對應,以保持在強熱流的沖擊下,磚襯仍能保持整體性和穩定性;耐火磚襯要與該部位的侵蝕機理相對應,以緩解和延緩內襯破損速度,延長高爐壽命;盡量選用價格/性能比低的耐火材料,即選用耐火磚價格相對低一些而性能又好,不應盲目選用價格昂貴的高級耐火材料。各部位耐火磚襯選擇的方法是:
1、爐喉。主要承受人爐料的沖擊和磨損,一般選用鋼磚或水冷鋼磚。
2、爐身上部。這部位是析碳反應2CO2→CO+C易發生的地區,而且堿金屬、鋅蒸氣的侵蝕也在這個地區發生,再加上下降爐料和上升煤氣流的沖刷和磨損,因此應選用抗化學侵蝕和耐磨性好的耐火材料,最適宜的是高致密度粘土磚、高致密度的三等高鋁磚或磷酸浸漬的粘土磚,F代大型高爐上采用薄壁結構時,常用1~3段反扣冷卻壁取代耐火磚磚襯。
3、爐身中下部和爐腰。破損的主要機理是熱震剝落,高溫煤氣沖刷,堿金屬、鋅和析碳的作用,以及初渣的化學侵蝕。磚襯應選用抗熱震、耐初渣侵蝕和防沖刷的耐火材料,F在國內外大型高爐選用性能良好但價格昂貴的碳化硅磚(氮化硅結合、自結合、賽隆結合),以使壽命達到8年以上。實踐證明,再好的耐火材料也是要被侵蝕的,達到平衡(大概侵蝕到原厚度的一半)時才能穩定,這個時間大概為3年左右。實際上,使用性能良好的燒成鋁碳磚(耐火磚價格便宜得多),也能達到這個目標。所以1000 m3及其以下高爐都可采用鋁碳磚。
4、爐腹。破損的原因主要是高溫煤氣的沖刷和渣鐵的沖刷,這部位的熱流強度很大,任何耐火材料都不能長時間的抵御,在生產中主要靠渣皮工作,所以這部分不必選用太昂貴的耐火材料。這部位耐火材料壽命不長(長則1~2個月,短則2~3周),一般選用耐火度高、荷重軟化溫度高和體積密度大的耐火材料,例如高鋁磚、鋁碳磚等。
5、爐缸風口區。這部位是高爐內唯一進行氧化反應的區域,產生的高溫可達1900~2400℃,磚襯受到高溫引起的熱應力的破壞,以及高溫煤氣沖刷、渣鐵侵蝕、堿金屬侵蝕、循環運動焦炭的沖擊。
6、爐缸下部和爐底。高爐內襯侵蝕嚴重的地區,其侵蝕程度歷來是決定高爐一代壽命的依據。早期的爐底因無冷卻,大多采用單一的陶瓷質耐火材料,因此熱應力使砌體產生裂縫,鐵水滲透入縫而使爐底磚漂浮是破損的主要原因,F在良好的爐底結構陶瓷杯、交錯咬砌等)和冷卻,以及高質量棕剛玉、灰剛玉磚和碳質微孔、熱壓磚的使用,大大地延長了高爐爐底壽命。但是鐵水對炭磚的滲透溶蝕、堿金屬對炭磚的化學侵蝕、熱應力對炭磚的破壞、CO,和H2O對炭磚的氧化仍然是威脅爐底、爐缸壽命的重要因素,而出鐵時的鐵水環流運動對爐缸磚襯圓周上的機械沖刷和溶蝕是爐缸損壞的首要因素。
這部分的耐火磚采用導熱性高、抗滲透性高、抗化學侵蝕性高、氣孔率低、孔徑微小的熱壓小塊炭磚、微孔炭磚、熱壓半石墨炭磚以及用在陶瓷杯上的棕剛玉或灰剛玉磚等。在很長一段時間內,中小高爐使用電煅燒無煙煤制成的優質自焙炭塊也取得了很好的效果。但改成陶瓷杯結構后,就不應再用自焙炭塊,而要用焙燒炭塊了。因為陶瓷杯結構上的高鋁質耐火材料的隔熱使自焙炭磚失去自焙的條件,不能使自焙炭磚形成整體,所以生產中出現了多次爐底燒穿事故(北臺等)。
鐵口區工作條件惡劣,現在采用與爐缸耐火材質相匹配的鐵口組合磚砌筑,生產中使用的有碳質、半石墨C-SiC質、莫來石、SiC質等。


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