高炉用碳化硅砖
 

高炉用耐火砖 

高炉是利用鼓入的热风使焦炭燃烧及还原，熔炼铁矿石称为金属铁的竖式炉，是在高温和还原气氛下连续进行炼铁的热工设备。高炉自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸和炉底。

炉喉是受炉料下降时直接冲击和摩擦的部位。一般采用高密度高铝砖。但该砖不耐久，因而还采用耐磨铸钢护板保护。

（1）炉身上部和中部的温度只有400-800℃，无炉渣形成和几乎没有渣蚀。该部位主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损及碱和锌气体的侵人、碳的沉积而遭到的破坏。该部位主要用黏土砖.随着高炉长寿的发展,该部位用更耐磨损和耐剥落的的耐火材料.如高铝砖、硅线石砖。在炉身下部温度较高，有大量的炉渣形成，有炉料下降的摩檫、护气上升时粉尘的冲制作用和碱金属蒸气的侵地作用。因此，要求具有良好的抗渣性，抗碱性和高温强度及耐磨性的黏士砖，高铝砖。甚至近年来用氮化硅结合的碳化硅砖或Sialon结合的刚玉砖。而随着高炉容积的增加，用的耐火材料的档次提高.如中小高炉可能用价格低廉的黏土砖或高铝砖,而大型高炉就用碳化硅制品甚至Sialon结合的刚玉砖。

（2）炉腰部位的温度上升到00-00℃，熔渣在这个部位大量形成，渣侵蚀严重，钾、钠蒸气侵蚀严重；含尘热气上升对炉衬产生很大的冲刷和腐蚀；焦炭等物料产生摩擦。上述诸多因素的共同作用，使这个部位的耐火材料受到更严重的损坏。以前多选用黏土砖和高铝砖，特别是小高炉更是如此。对于大型高炉现在多选用氮化硅结合的碳化硅砖、反应结合碳化硅砖。也有利用Sialon 结合刚玉砖的趋势。对于中、小型高炉使用铝炭砖的比例在增加，即中、小型高炉使用了铝炭砖甚至微孔的铝炭砖。

炉腹的温度进一步升高到00-50℃，渣的黏度进一步下降，对炉衬侵蚀进一步加剧。气流冲刷，炉料对妒衬的摩擦、碱蒸气的侵蚀性和碳的沉积以及气氛的波动等都对衬的损坏会进一步加刷，因此要求这部分的耐火材料炉村的质量进一步提高。以前多用高铝砖和刚玉砖，现在多用碳化硅砖。

（3）炉缸和炉底用耐火材料。炉缸上部靠近风口区温度在00-00℃，炉底温度一般在50-00℃。在炉缸部位焦炭燃烧,产生很高的温度，因此对炉衬的熔蚀是严重的。炉缸处风口用硅线石砖、刚玉浇注料和石墨质填料，现在用碳化硅质耐火材料越来越多。出铁处用Al2Oo3-SiC-_C砖或炭块也越来越普遍。在炉底主要受到铁水渗人和铁水对炭砖的侵蚀而损毁。现在炉底多用致密度高、导热性好和抗侵蚀性好的石墨砖和微孔炭砖。值得指出的是，近年来这部分出现了陶瓷杯,即在炉底和炉缸接触铁水的工作衬用一层无炭的耐火材料，如Sialon 结合刚玉砖、刚玉莫来石砖和合成莫来石砖等

（4）高炉风口区处在00℃以上的高温和受到很大的热应力，如摩擦等物理损坏,承受由于碱、锌、炭沉积等化学侵蚀，以及气流和熔体的冲击损坏。以前多使用黏土砖或硅线石砖，近开始使用耐碱性非常好、强度很高的碳化硅制品和Sialon结合的刚玉制品。

（5）高炉长寿是一个长期的非常重要的课题。它对提益、提高投资回报产生重要的影响。世界各国都高度重视对它的研究。因此,高炉的使用寿命就越来越高。提高高炉长寿的重要方法之一是用耐火材料炉衬。关键部位的耐火材料的档次越来越高。微孔炭砖和石墨砖,碳化硅砖和Sialon 结合的刚玉砖以及铝炭砖的使用比例越来越高。这些产品的质量也越来越高。随著高炉容积的增加，用这些的耐火材料的比例也就越高，使用寿命也大大得到了提高,而中小型高炉仍然使用更多的是黏土砖和高铝砖，只有很少部分使用的碳化硅制品,因此我国小型高炉的使用寿命也就较低。不过,近年来价格低廉和性能优良的铝炭砖在中小型高炉上使用取得了较好的效果,以后可能会得到进一步的发展和提高。

（6）为了提高高炉的使用寿命，目前对高炉修补越来越普遍。对高炉衬修补的方法有

1)半干法喷补炉衬;

2)近年来湿式喷射料发展很快,用该材料喷补炉衬;

3)当炉衬的高炉壁发红时,在该处打孔,用挤压机把压人料压人到发红的炉衬处。

高炉各类特殊问题处理方法解答 

对于高炉特殊炉况处理技术，高炉特殊炉操作者应在综合分析判断的基础上，采取相应的措施，减少损失，提高高炉生产效率。

1.低料线料线低于正常料线0.5m以上叫低料线，时间在1小时以上.低料线的危害：打乱了炉料的正常分布，使料拄的透气性变坏，炉内煤气流分布失常，炉料得不到正常预热和正常还原，是造成炉凉和炉况失常的重要原因。低料线会使高炉顺行变坏，炉温向凉，生铁含硫升。高1-2倍。风渣口易破损低料线易损坏炉衬，打乱软熔带的正常分布，易造成炉墙结厚和结瘤，也容易烧坏炉顶设备。低料线的炉料到达软熔带时，高炉难操作。炉料透气性差，风量和压差不对应。低料线的原因：生产不稳定.高炉顺行变差，崩料或连续崩料；懸料坐料形成低料线，特别是顽固懸料坐料形成低料线特别深；设备故障不能上料或上料慢，以及原燃料供应不上等。低料线的处理：要充分认识低料线的危害。根据炉顶温度（不超过250℃）高低，适度减风，控制好料线，要确保炉顶温度不能超出允许高值（300℃），保护好炉顶设备（启动炉顶打水设备，但不能打水过多）。减风是赶料线的好办法。但不适宜于长期低料线作业。减风、低压时间不超过2小时。为补偿炉料加热不足，防炉凉，低料线一定要轻焦炭负荷，要根据料线的深度和时间而定，一般轻焦炭负荷10%-30%。设备故障：减风到高炉允许的低水平，只要风口不来渣。故障消除后，要先装料，撵上料线后，再加风。上料过程中要补净焦。故障处理时间长，不能上料，要抓紧组织出铁，铁后休风。上料设备故障之后，可先上几批焦，后补矿石。但焦炭上料设备故障，不允许先上几批矿石，后补焦炭的做法。炉况不顺的高炉低料线的处理一定要慎重。要防止恶性懸料。可采取减风与控料线相结合的办法，风压平稳是前提。炉子已懸料，要先装料，后坐料。低料线的炉料到达风口区时，如遇风压高，高炉炉况不顺，可改1-3批倒装料或适度减风。为保护炉顶设备，在炉顶温度大于500℃时，可向大小钟之间通蒸气，但严禁向炉内打水，可适度减风。风量减到50%以上时，料线深3m以上，低料线的因素没排除，要立即组织出铁，铁后休风。撵料线不能急，要均匀上料，防止懸料或恶性懸料。连续崩料造成的低料线，建议休风堵风口，以利于恢复炉矿。案例：某厂1513m3高炉因设备事故造成低料线4m，处理过急，低料线的炉料到达风口区时连续崩料，未及时减风，导致悬料，以及顽固悬料。终导致炉凉，用十多天处理才正常。某厂1513m3高炉因上料设备故障，造成低料线。赶料线过急，料满后悬料，进一步处理不当，坐料不下，休风料也不下，喷吹渣口和铁口无效，只好拉下渣口小套，送风吹炉缸内炉料外排。两小时后坐料下来，炉大凉，出三次号外。

2.偏料两尺相差大于0.5m以上叫偏料。钟阀高炉两尺相差1.0m以上也叫偏料。偏料的危害：破坏煤气流正常分布，能量利用率降低，使装料调剂手段效果减小造成高炉圆周工作不均，特别是炉缸温度不均，对喷煤和下部调剂效果有较大影响，易产生炉况大凉，大崩料或连续崩料，悬料.结瘤。炉料粉末易集结在下料慢的部分。2.1偏料的征兆在料线浅的高炉易发生装料过满，或大钟关不严。风口圆周工作不均，一侧暗，一侧亮。各渣口，上下渣温差别大。渣铁物理热不足，生铁含s高，炉渣流动性差。CO2曲线低料线侧较低，高点向中心移。风压高且不稳，顶压常见尖峰。炉顶温度曲线分散，低料线一侧温度高。2.2偏料的原因炉衬侵蚀不均，侵蚀严重一侧煤气流过分发展。炉型发生变坏，一侧可能有结瘤，使下料不均。旋转布料器故障，停转后布料偏。风口圆周工作不均。炉料粉末多，布料时发生炉料粒度偏析。

2.3偏料的处理办法检查料尺工作是否正常，有无假象。出现偏料要避免中心过吹和炉温不足。偏料初期，可改变装料制度，采取疏松边缘或双装等的办法。炉温充沛时，可铁后坐料，加3-5批净焦，后补矿，改变煤气流分布。使用无料钟设备可采取定点布料。低料线一侧缩小风口经，加套，严重是可堵风口。发现有结瘤要及时处理。大钟和旋转布料器工作有缺陷要及时处理。

维护高炉出铁口的办法

保持足够的铁口深度，是按时出净潦铁及维护铁口的关键。高炉投产后，由于渣、铁的冲刷和化学侵蚀，铁口区的砖衬侵蚀很快，当侵蚀到接近四周的冷却壁时，就会威胁高炉的生产，所以要在每次出完铁后用泥炮将耐火泥打入炉内一定深度，使其不仅起堵塞孔道的作用，还要在铁口区被侵蚀处形成泥包，以弥补被侵蚀的砖衬。为了保证生产，要求铁口泥包的深度比炉缸内衬厚一些，合理的铁口深度一般是炉缸原内衬至炉壳厚度的1.2-1.5倍。

维护好出铁口，应做好如下几点：

(1) 要开好流铁孔道。出铁时炉缸内的渣、铁从四周汇向铁口，孔道靠近内壁部分侵蚀较快，因此，开孔时应外面稍大，里面稍小，并应防止钻弯。孔径大小，要根据高炉大小而定，并考虑控制铁水流速，一般在每分钟4-8t，过快过慢对铁口维护都不利。

(2) 出铁口烤干，不能带潮泥出铁。因为孔道壁的潮泥与高温铁水接触引起水分急剧蒸发，产生爆炸喷溅，使流铁孔道断裂，对出铁口的维护十分不利。

(3) 要选择好的耐火炮泥。维护出铁口主要靠耐火泥在炉内形成泥包，因此，要求耐火泥要有足够的耐火度，抗渣、铁冲刷与侵蚀的能力;要有好的导热性和透气性，能在两次出铁的间隔时间内完全干燥，还要有一定的可塑性，以便形成泥包。

(4) 在有渣口设备的高炉，要尽量放好上渣，减少从铁口排出的下渣量。

(5) 每次要出净渣、铁。一般要求实际出铁量与理论计算量的差值不大于15%，也不要过分喷吹铁口，这对铁口维护有害，尤其是高压操作时要严禁大喷吹铁口。

(6) 出铁口角度要合理。出铁口角度是指所开流铁孔道与出铁口水平中心线夹角。保持适宜的铁口角度，可使炉缸内存有适当的残铁，起保护炉底的作用，同时使铁口泥包稳定坚固。随着高炉炉龄的增加，炉缸、炉底不断被侵蚀扩大，残铁减少，铁水也逐渐下移，为此应适当加大铁口角度。但在一定的操作条件下，铁口角度应相对固定，不宜经常变动。

现代高炉的死铁层加深后，铁口角度就变化很小了，有时甚至一代高炉都维持在同一角度。

(7)要维护好泥套。铁口泥套是用特制的泥套泥利用泥炮的压炮装置压制而成的，只有泥套完整才能保证堵口时泥炮头与泥套严密吻合，使耐火泥顺利打进铁口内，不至于产生炮泥从旁边冒出，铁口打不进泥的现象。

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