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      耐火磚在高爐的應用條件及特征

      編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2020-10-10


       
      耐火磚是高爐運作時保護高爐設備的耐火制品,根據高爐本身的特點,各部位使用的耐火磚也不一樣。
      高爐用耐火磚的工作條件
      高爐各部位的工作溫度為:爐底、爐缸區域1450—1800℃,爐腹、爐腰區域土400—1600℃,爐身上部600—800℃。
      高爐各部位砌體分別承受下降爐料的摩擦和撞擊等機械作用,上升煤氣所含粉塵的沖刷和磨損作用,堿金屬氧化物蒸氣的侵蝕作用,在400—600℃燃燒煤氣分解時的炭素沉積作用,熔融金屬和爐渣的化學侵蝕作用,以及高溫鐵水和鉛的滲入作用。
      因此,高爐用耐火磚總的技術要求是:高溫下體積的穩定性好、機械強度高、具有良好的耐應性、組織致密、氣孔率低、抗渣性好,氧化鐵含量低。
      但是,隨著高爐的大型化和出鐵率的增加,高爐出鐵能力成倍增加,操作條件越來越苛刻。因此,改進高爐用耐火磚質量,提高高爐使用壽命,降低耐火磚價格是當務之急。
      高爐爐身中、上部主要采用優質粘土質耐火磚和高鋁質耐火磚。但是隨著大中型高爐操作條件苛刻化和大幅度延長高爐壽命制度的確立,該部位要求采用在耐剝落性和耐磨性方面都很優異的耐火材料。因此,在爐身上部還可采用磷酸鹽結合的粘土磚,上部和中部還可采用硅線石質耐火磚和耐剝落性優異的高鋁質耐火磚。
      然而,在高爐爐身段更易損壞的部位是爐身下部,該部位已為國內外大多數高爐耐火磚的實踐所證明。因為這部分區域是熱交換較多的區域,爐料下降的摩擦作用,煤氣上升時粉塵的沖刷作用,堿金屬的侵蝕作用都很嚴重。
      因此,要求有良好的抗渣性、抗堿性、耐磨的優質粘土磚、高鋁磚、剛玉磚及碳化硅磚。日本鐵公司在3號高爐爐身下部分別砌筑了粘土質耐火磚、高鋁質耐火磚、粘土結合碳化硅磚、氮化硅結合碳化硅磚、碳化硅石墨磚等,曾進行對比試驗。經過1年半的生產試驗,其蝕損速度相應分別為0. 51、0.36、0.50、0.1、0. 24mm/d。這說明,后兩者材料使用效果較好,但成本較高。日本還在高爐爐身下部試用了純度高、導熱性好和耐浸蝕性強的高級耐火材料,如電熔高鋁耐火磚、合成莫來石磚等,也有一定的效果。
      高爐爐腹耐火磚特征
      爐腹聯結著爐腰和爐缸,這一區域溫度更高,其下部爐料溫度約在1600~1650'C,氣流溫度更高。渣的侵蝕、堿金屬的作用、物料沖刷都加大。所以,爐腹部位歷來都是高爐壽命的重要環節。因此,它要求耐火磚不僅具有良好的抗堿抗渣性,而且要具有耐高溫性能。
      據悉,根據耐火磚的類型分類不同,過去以高鋁耐火磚和剛玉耐火磚磚砌筑者居多,但現在多選用碳化硅制品。日本在高爐爐腹和風口區域部位試用了瓠度高、導熱性好和耐侵蝕性強的高級耐火磚,如電熔鋯剛玉磚合成莫來石磚、剛玉磚等,使用效果比較顯著。
      德國在爐腹部位試用了各種耐火磚,如半石墨磚、電熔高鋁磚、莫來石磚、直接結合或氮化硅結合的碳化硅磚等。荷蘭霍戈文鋼鐵公司艾莫伊登鋼鐵廠在7號高爐(爐容為3662m3)的爐腹部位砌筑半石墨磚,效果較好。歐美有不少高爐在爐腹部位試用了碳化硅磚,也有采用石墨磚砌筑的。
      總之,國內外高爐耐火磚的實踐表明,在爐腹部位包括風口區多用粘土耐火磚或硅線石耐火磚,近年來取而代之的是耐堿性優異的、強度較高的碳化硅耐火磚和碳化硅風口組合磚。
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