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高炉炉缸用耐火材料

文章来源:人气:发表时间:2024-12-09 10:11:15

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高炉炉缸耐火材料需要满足以下要求,以保证其能够在高温、腐蚀、高压等苛刻条件下长期稳定运行:


1. 高温抗侵蚀性


炉缸处于高温熔融铁水和炉渣的长期浸泡环境,侵蚀速度较快。耐火材料要能够抵抗高温下熔融铁水、炉渣的化学侵蚀。材料需要具备高密度、低气孔率的性能,减少熔融物的渗透。


2. 优良的热导率


具有较高的导热性能,便于炉缸热量均匀分布,形成有效的冷却保护层(渣皮或铁壳层)。导热性好的材料可与冷却系统结合,延长炉缸寿命。如炭砖和碳化硅材料的导热性能较好。


3. 高抗渗透性


渗透会引起材料结构劣化,降低整体强度,缩短使用寿命。采用致密炭砖或高抗渗透涂层处理。防止铁水、炉渣、气体等在高温高压下渗入耐火材料内部。


4. 优异的热震稳定性


高炉炉缸在开炉、停炉或故障状态下会产生热冲击,可能导致材料开裂。耐火材料需能够承受炉缸运行过程中因温度波动引起的热应力。炭砖和复合材料具有较好的热震稳定性。


5. 高机械强度


炉缸下部承受铁水和炉渣的静载荷,如果强度不足,易发生变形或损坏。因此耐火材料要能承受炉缸内铁水、炉渣的静压力和冲刷作用。一般采用高强度炭砖或碳-陶复合砖。


6. 长期的结构稳定性


材料应具有低膨胀率和高化学稳定性,在长期高温下保持化学、物理性能的稳定。避免因结构劣化而导致的炉缸衬里变薄或失效。


炉缸是高炉中较为关键的部分之一,它不仅需要承受高达1500摄氏度以上的高温,还要抵抗熔融炉渣和铁水的侵蚀。常用的耐火材料包括以下几种:


1. 炭质耐火材料

微孔炭砖和高密度炭砖:导热性好,抗铁水、炉渣侵蚀能力强,广泛应用于炉缸底部和炉缸下部。

陶瓷杯:在炭砖外层增加一层高耐腐蚀的陶瓷衬里,进一步提升耐侵蚀性能。

2. 陶瓷材料

高铝砖和刚玉砖:高温耐受性强、抗侵蚀能力强,用于特定高温区域。

3. 复合材料

碳化硅砖和碳-陶复合砖:结合了高导热性和耐侵蚀性,适用于炉缸壁部位。


在选择耐火材料时,除了考虑材料本身的性能外,还需综合考虑高炉的操作条件,如温度波动、炉内压力和化学反应的复杂性。通过综合考量这些因素,可以确保高炉炉缸的耐火材料既经济又效率高,从而延长炉缸的使用寿命,提高高炉的整体运行效率。


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