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高炉炉身用什么耐火材料

文章来源:人气:发表时间:2024-12-05 14:30:21

在高炉炉身的建造和维护过程中,选择合适的耐火材料至关重要。高炉炉身的耐火材料需要满足以下要求,以适应复杂的工况环境并延长使用寿命:


1. 高温性能好


炉身内壁需承受高温煤气和铁矿石还原反应产生的高温环境(600-1600°C)。耐火材料应具有高熔点,能够在高温下保持化学稳定性。


2. 抗侵蚀性


高炉炉身的耐火材料需抵抗熔渣、煤气中的化学成分(如CO、CO₂、H₂等)以及碱性物质(K₂O、Na₂O)的侵蚀。在化学侵蚀条件下,材料应保持较低的腐蚀速率。


3. 抗热震性


炉身部位温度波动较大,耐火材料应具有良好的抗热震性,避免因温度剧烈变化引发开裂或剥落。


4. 抗磨性


炉身材料需承受炉料(焦炭、矿石等)下降和气体高速冲刷的机械磨损。高强度和高硬度材料可以提高抗冲刷能力。


5. 高导热性或保温性


炉身外层材料应具有良好的保温性,减少热损失。某些区域可能需要较好的导热性以便及时散热,防止局部过热。


6. 体积稳定性


耐火材料在长期高温下应具有良好的抗蠕变性,防止因热膨胀导致炉衬变形。


7. 低气孔率


低气孔率可减少煤气的渗透和化学侵蚀,延长材料寿命。


根据高炉炉身的运行环境及温度特点,常用的耐火材料主要有以下几种:

1. 高铝砖

主要成分为氧化铝(Al₂O₃),高温性能良好,抗渣性较强。常用于炉身的中部或上部,能够承受较高的热负荷。

2. 粘土砖

含有二氧化硅(SiO₂)和氧化铝(Al₂O₃)。强度适中,适用于高炉炉身的上部区域。

3. 碳砖

由炭素材料制成,具有优异的抗热震性和抗化学侵蚀能力。主要用于炉身的下部,靠近炉缸部分。

4. 陶瓷杯结构(近现代高炉较多采用)

在炉身的底部使用陶瓷杯技术,可以保护炉缸和炉身交界处的耐火材料,延长高炉寿命。

5. SiC砖(碳化硅砖)

具有高强度、高导热性、抗渣性和抗磨性。通常用于炉身部位,特别是对磨损和冲刷较强的区域。

6. 镁碳砖

由氧化镁和碳素材料组成,抗热震性和抗熔渣侵蚀能力强。可用于炉身过渡区域。



在选择耐火材料时,除了考虑耐火度和抗渣性之外,还需要综合考量材料的机械强度、热膨胀系数、热导率以及与炉内气氛的相容性等性能指标。这些因素共同决定了耐火材料在实际应用中的表现和寿命。因此,高炉炉身的耐火材料选择是一个综合考量多种因素的复杂过程,需要根据高炉的具体工作条件和要求来精心挑选和配置。


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