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第二章炼铁系统用耐火材料副本PPT课件

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炼钢任务原材料和耐火材料PPT课件

炼钢任务原材料和耐火材料PPT课件

2021/4/16/12:43:15
13 13
2.1.3 钢中的氧
钢中氧含量高，还会产生皮下气泡，疏松等缺陷， 并加剧硫的热脆作用。在钢的凝固过程中，氧将 会以氧化物的形式大量析出，会降低钢的塑性， 冲击韧性等加工性能。
一般测定的是钢中的全氧，即氧化物中的氧和溶 解的氧之和，在使用浓差法定氧时才是测定钢液 中溶解的氧，在铸坯或钢材中取样时是全氧样。
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17 17
2.1.4 钢中的气体
钢热加工过程中，钢中含有氢气的气孔会沿加工方向 被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度、塑性、冲击 韧性的降低，即发生“氢脆”现象。
在钢材的纵向断面上，呈现出圆形或椭圆形的银白色 斑点称之为“白点”，实为交错的细小裂纹。主要原 因是钢中的氢在小孔隙中析出的压力和钢相变时产生 的组织应力的综合力超过了钢的强度，产生了“白 点”。一般白点产生的温度低于2000C。
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55
2.1.1 钢中的硫
锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS， 纯 MnS 的 熔 点 为 1610℃ ， 共 晶 体 FeS-MnS （占93.5%）的熔点为1164℃，它们能有效的 防止钢热加工过程的“热脆”。
冶 炼 一 般 钢 种 时 要 求 将 [Mn] 控 制 在 0.4%-
炼钢的重要任务之一就是要把熔池中的碳氧化 脱除至所炼钢钟的要求。从钢的性质可看出碳 也是重要的合金元素，它可以增加钢的强度和 硬度，但对韧性产生不利影响。
钢中的碳决定了冶炼、轧制和热处理的温度制 度。
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32 32
2.1.6 钢中的成分-C
碳能显著改变钢的液态和凝固性质，在 16000C，[C]≤0.8%时，每增0.1%的碳： ➢ 钢的熔点降低6.50C ➢ 密度减少4kg/m3 ➢ 黏度降低0.7% ➢ [N]的溶解度降低0.001% ➢ [H]的溶解度降低0.4 cm3/100g ➢ 增大凝固区间17.790C 。

钢铁冶金用耐火材料-炼钢篇58页PPT

钢铁冶金用耐火材料-炼钢篇58页PPT
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
钢铁冶金用耐火材料-炼钢篇
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
•
47、采菊东篱下，悠然见南山。
•
48、啸傲东轩下，聊复得此生。
•
49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
谢谢你的阅读ຫໍສະໝຸດ

第二章炼铁系统用耐火材料副本PPT课件

第二章炼铁系统用耐火材料副本PPT课件

镁
质 材
侵蚀原因
对耐火材料的性能要求
料 工 程 中 心
1.初成渣的化学侵蚀 2.下降炉料的磨损 3.金属铁的侵蚀破坏 4.煤气流冲刷磨损 5.热震引起的剥落
1.抗渣侵蚀性好 2.抗碱金属侵蚀性好 3.高温强度高 4.导热性好 5.气孔率低 6.热震稳定性好
选用耐火材料：铝炭砖、碳化硅砖、热压小块炭砖及半石墨化炭-碳化硅砖等。
中
心
25
耐火材料在钢铁冶金中的应用
辽 2、节约能耗和经济效益
宁 科
• (1) 由于炉缸热损失降低，因而铁水温度可升高 18~25℃，
技 有利于提高炼钢过程的效率。
大
学 • (2) 降低焦比。若保持铁水温度不变，则可以节约焦炭并降
镁 质
低铁水中的硅含量。
材 料
• (3) 炉缸对向凉现象不再敏感。
工 程
大 学
➢ 少量的熔剂材料，如石灰石、白云石、硅石等；
镁 ➢ 热风。
质 材
主要产品
料 ➢ 生铁，其中80～90%为炼钢生铁，它是由铁（94%）碳（4%
工 ）和少量杂质（Si，Mn，P，S）组成。有10～15%含硅较高
程 中
的铸造生铁，5%左右少量铁合金。
心 ➢ 煤气是高炉在生产生铁过程中生产的副产品之一，可以给本
下降和炉气上升的机械冲刷。
18
耐火材料在钢铁冶金中的应用
耐火材料的要求应该是：砌筑的炉衬材料应该具
辽
宁
有较低的气孔率，较高的机械强度，能够抵抗炉
科 技
料和上升气流的磨损，同时还应具有良好的抗碱
大 学
金属侵蚀性，并且要求材料中的氧化铁含量要低
镁 质
，避免与上升的CO发生氧化还原反应。

炼铁用耐火材料PPT课件

炼铁用耐火材料PPT课件
70年代后期以来，随着Al2O3-SiC-C质浇注料的研制成功和投 入使用，出铁沟用耐火材料得到广泛研究，开发出了品质各 异、适应性不同的多种不定形耐火材料。
29
炼铁用耐火材料
高炉出铁沟用耐火材料的性能 和高施炉工出铁要沟求用耐火材料的性能和施工要求
出铁主沟由于要经受周期性熔渣的化学侵蚀，炉前沟衬耐 火材料必须满足如下性能要求：
1.4 高炉炉衬各部位用耐火材料
高炉在运行其间，炉体内部发生着复杂的物理化学变化， 这种复杂的物理化学变化，要求高炉炉内不同的部位使用不同 种类、不同材质的耐火材料。
7
炼铁用耐火材料
部位
炉喉 炉身上部 炉身下部 炉腰 炉腹 炉缸
炉底
材质
高铝砖 粘土砖 刚玉砖＋粘土砖 刚玉砖＋粘土砖 刚玉砖＋粘土砖 碳砖及其保护层(高铝砖)
按照结合方式，碳化硅砖分别为β－SiC结合、 Si3N4结合、Sialon 结合和Sialon- Si3N4结合的碳化硅砖。70年代末期和80年代初期，主 要使用β－SiC结合的碳化硅砖，在80年代末期，除日本之外， Si3N4 结合、Sialon结合和Sialon- Si3N4结合的碳化硅砖用量已占67.5％。 自1986年以来，世界各国已有数十座高炉使用了Sialon- Si3N4结合的 碳化硅砖。
小型高炉现在多使用炭素料捣固或炭块砖砌筑。这部分砖 衬同炉缸的砖衬砌成整体，为防止风口周围氧化的侵蚀,需 要用高铝砖、粘土砖或耐火混凝土的砌筑保护层以便防止烘 炉和开炉过程中炭素材料的氧化。
14
炼铁用耐火材料
1.4.5 铁口部位用耐火材料
铁口部位用耐火材料要承受铁水和炉渣的侵蚀和冲刷，以及在 开、堵铁口时受开口机和泥炮的外力影响。因此铁口部位用耐火 材料要求抗炉渣、铁水侵蚀性好、抗机械应力的能力好.同时砌筑 结构上要稳定.采用大块异型组合砖，砌筑时砖缝上下错开，每个 单体相互咬合，使来自炉内外的压力向四周传递，从而使整个砌 体受力保持平衡，达到砌体密封性和稳定性的目的。

耐火材料课件第二章下

耐火材料课件第二章下

ÏÆ Ôø ¿Â ×Ê
g/cm
3
小结
◆ 通过试验对三种结合剂进行了对比,结合剂J2、J1用来制造 高铝-碳化硅砖，可使该制品获得较好的性能。 ◆ 添加剂的加入可提高制品的抗氧化性能,经试验得出,添加 剂加入量为4%,制品即可得到较理想的抗氧化性能。 ◆ 高铝-碳化硅砖中加入粘土可起到促进烧结的作用,同时也 提高了制品生坯的成型性能,较合适的加入量为7%。 ◆ 用M-70莫来石原料代替棕刚玉原料,所制造的莫来石-碳化 硅砖,可获得更高的常温抗折强度和高温抗折强度。所研究 的棕刚玉-碳化硅砖和莫来石-碳化硅砖都具有强度高、体积 稳定、抗热震性好的优点。
0.1
1500¡ æ 1550¡ æ
È, ѹ ¬ Àä Ì ÄÍ Ç¿ ¶ MPa
90
ß ä ¯ Ï ± » ÂÊ, %
0.0
80
1500¡ æ 1550¡ æ
-0.1
70
60
-0.2
50
-0.3
40 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
4
a
2a
3a
4a
5a
ª ´ ­ Ø ¬ % Ä À ¿ Ì £
ĪÀ´¿-Ì Ø£¬%
莫来凯特对热态抗折的影响
12
¬ ¹ Û ¿ È ¬ È Ì ¿ Õ Ç ¶ £ MPa
10
8
6
4
2
a 2a 3a 4a MK5
ª ´ ­ Ø ¬ Ä À ¿ Ì £ %
MK2断口显微结构
勃姆石添加对莫来石砖性能的影响
1.90
30 a 2a 3a 4a 5a
ª ´ ­ Ø , % Ä À ¿ Ì

耐火材料PPT课件

耐火材料PPT课件
18
三、耐火材料的热学及电学性质
❖ 1．热膨胀性 包括线膨胀系数和体积膨胀系数； ❖ 2．导热性 导热系数； ❖ 3．比热容 常压下加热一公斤材料使之升高1℃
所需要的热量（kJ） ❖ 4．导电性 电阻率。碳质和碳化硅质材料为导
体，一般耐火材料为不良导体，但温度大于 1000℃时导电性明显提高，熔融时导电能力很 强。
10
❖ 6. 按标准和尺寸分为：
❖
标准砖;
❖
异型砖;
❖
管形材;
❖
耐火器皿；
11
❖ 7. 按使用场合：
❖
冶金用;
❖
水泥窑用;
❖
玻璃窑用;
❖
陶瓷窑用;
❖
锅炉用。
12
三、耐火材料的组成
❖ 1．化学成分：主成分、杂质成分（有害）和外 加组分（有益）；
❖ 2. 物相组成：主晶相、次晶相和基质。
13
第二节 耐火材料的性质
而不易损毁的性能。 ❖ 6. 耐真空性 材料在真空和高温下服役时的耐久性，因
高温减压时耐火材料中有些组分极易挥发。
21
第三节 耐火材料的生产过程
22
❖ 原料加工→配料→混炼→（成型）→干燥→烧 成（熔制）→（成型）→检验→成品
❖ 即耐火材料的生产过程与陶瓷或玻璃的生产过 程相似。
23
第二章 耐火材料各论
33
第三节 镁质耐火材料
34
为典型的碱性耐火材料。种类较多。
24
第一节 硅质耐火材料
25
为典型的酸性耐火材料。
26
一、二氧化硅的相变
❖ 不同晶型之间的转变称为迟钝型转变，如：石 英→鳞石英→方英石。是不可逆的。
❖ 同一晶型之间的转变称为快速型转变，如：α石 英→β石英→γ石英。是可逆的。

耐火材料讲义PPT课件

耐火材料讲义PPT课件
对不合格的耐火砖进行返 工或报废处理，防止不合 格品流入市场。
04 耐火材料的应用领域
钢铁工业
熔炼与连铸
耐火材料用于制造钢包、中间包 、滑动水口等，保护钢水不被氧 化，提高产品质量。
轧钢与锻造
耐火材料用于制造加热炉炉衬， 减少能源损失，提高加热效率。
有色金属工业
铝冶炼
耐火材料用于制造铝熔炼炉炉衬，保护铝液不被氧化，提高铝产品质量。
06 案例分析：某耐火材料公 司的成功经验
公司概况与市场定位
公司成立时间
01
成立于XXXX年，是国内较早进入耐火材料行业的公司之一。
公司规模
02
拥有员工XXX余人，其中研发人员占比XX%。
市场定位
03
专注于高端耐火材料的研发、生产和销售，服务于国内外钢铁、
有色金属、玻璃等高温工业领域。
技术创新与产品开发
公司建立了专业的客户服务团队，为客户提供全方位的技术支持和售后服务，及时解决客户问题，提 高客户满意度。
环境友好与可持续发展
环境友好
公司注重环境保护，采用环保材料和工 艺，减少生产过程中的环境污染。
VS
可持续发展
公司积极履行社会责任，推动产业升级和 绿色发展，实现可持续发展。
THANKS FOR WATCHING
铜冶炼
耐火材料用于制造铜熔炼炉炉衬，保护铜液不被氧化，提高铜产品质量。
陶瓷与玻璃工业
陶瓷烧成
耐火材料用于制造陶瓷烧成窑炉的炉 衬，保护陶瓷制品不被氧化或污染。
玻璃熔炼与连铸
耐火材料用于制造玻璃熔窑的炉衬和 玻璃液输送管道，确保玻璃液的纯度 和质量。
能源与环保领域
煤化工
耐火材料用于制造煤气化炉炉衬，保护炉体免受高温和化学侵蚀。
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科
SiC开始试用。
技 大
2、二十世纪九十年代：Al2O3-C Al2O3-SiC Si3N4-SiC开始使用
学
3、 2000年以后：Sialon系列产品全面实现工业化生产
镁 质
• 中国高炉用耐火材料技术路线：
6
耐火材料在钢铁冶金中的应用
高炉发展简介
辽 宁
• 目前，世界钢铁工业发达国家相继完成了高炉的大型化，据 不完全统计，炉容大于2000m3的高炉已有100多座，大于
科
4000m3的大型高炉有40多座，其中5000m3以上的超大型高
技 炉有10多座。
大 学 镁
• 我国现有高炉1370余座，大于1000m3的高炉有227座， 4000m3的高炉我国约有20座，占到了世界4000m3高炉的
上部的热辐射、 渣铁与焦炭的换
热
最终的精炼、 渣铁间的还原 、脱硫、渗碳
13
耐火材料在钢铁冶金中的应用
2.1.3 高炉炉衬用耐火材料的使用条件：
辽
高炉用耐火材料，必须对炉内的反应保持物理和
宁
化学上的稳定，应达到以下要求：
科
技 大
（1）在高温下，不熔化、不软化、不挥发；
学
镁
（2）应具有能在高温、高压条件下保持炉体结构完整
2
辽 宁
采 矿
科
技
大
学
镁
质
材
料
工
程
中
心
耐火材料在钢铁冶金中的应用
一、钢铁冶炼过程
选矿
烧结
炼焦
炼铁
三脱
炉外精炼
LF精炼炉 ANS-OB
喂丝 VD真空脱气 RH真空处理
转炉炼钢
连铸
轧钢
3
耐火材料在钢铁冶金中的应用
二、炼铁用耐火材料
辽
宁
科 技
• 2.1 高炉本体用耐火材料
大 学
• 2.2 高炉炉前用耐火材料
耐火材料在钢铁冶金中的应用
耐火材料在钢铁冶金中的应用
辽 宁
(第二部分)
科
技
大
学
镁
质
材
料
工
程
中
心
1
耐火材料在钢铁冶金中的应用
主要内容
辽
宁 科
一．钢铁冶炼过程
技 大
二．炼铁用耐火材料
学 镁
三．铁水预处理用耐火材料
质
材
四．转炉炼钢用耐火材料
料
工
五．电炉炼钢用耐火材料
程
中
六．炉外精炼用耐火材料
心
七．连铸用耐火材料
12
耐火材料在钢铁冶金中的应用
2.1.2 炉料在炉内分布
辽
区域
相对运动
热交换
反应
宁 科 技 大
固相区
（块状带 ）
固体炉料下降 煤气上升
上升煤气对固体 炉料进行加热和
干燥
间接还原、气 化反应，碳酸 盐分解、部分
直接还原
学 镁 质
软融区
（软融带 ）
煤气通过焦炭 夹层
矿石软化、半熔 、煤气对半熔层
进行传热
心 进技术，打破了国外公司对特大型高炉技术的垄断，投产以
来，高炉利用系数、送风温度、燃料比、焦比等主要技术均
达到了国际领先水平。
7
耐火材料在钢铁冶金中的应用
高炉的主要原料和产品
主要原料
辽 宁 科
➢ 含铁原料，如：铁矿石、烧结矿、球团矿、碎铁，并以人造 富矿为主；
技 ➢ 提供热量的燃料，如冶金焦炭、喷吹煤粉或重油、天然气；
厂或其他厂(作为气体燃料，也可以用来发电或城市取暖。)
➢ 高炉炉渣，它是制造水泥的好原料。
➢ 少量高炉粉尘，也可以送烧结厂使用。
8
耐火材料在钢铁冶金中的应用
2.1 高炉炉衬用耐火材料
辽
2.1.1 高 炉结构简介
宁 科
高炉炉体由上而下依次为：
技 大
炉喉
＜400℃
学 镁
炉身
400～1100 ℃
质
炉腰
1100～1200 ℃
质
的强度；
材
料 工
（3）耐热冲击，耐磨损；
程 中
（4）具有对铁水、炉渣和炉内煤气等的化学稳定性；
心
（5）具有适当的导热率，同时又不影响冷却效果。
14
耐火材料在钢铁冶金中的应用
2.1.4我国高炉用耐火材料的发展
辽 • 中国高炉用耐火材料的发展：
宁
1、二十世纪八十年代以前：Al2O3-SiO2系统天然矾土为主； Si3N4-
直接还原、渗 碳
材 料 工 程
滴落区
（滴下带 ）
固体焦炭下降 ，向回旋区供 给焦炭，熔铁
下流
上升的煤气与滴 下的溶渣、铁水 及焦炭进行交换
合金元素还原 、脱硫、渗碳 、直接还原
中 心
回旋区
（燃烧带 ）
鼓风使焦炭回 旋运动
焦炭燃烧放热， 产生高温煤气
燃烧反应、部 分再氧化
炉缸区（ 渣铁带）
铁水和溶渣的 储存
大 学
➢ 少量的熔剂材料，如石灰石、白云石、硅石等；
镁 ➢ 热风。
质 材
主要产品
料 ➢ 生铁，其中80～90%为炼钢生铁，它是由铁（94%）碳（4%
工 ）和少量杂质（Si，Mn，P，S）组成。有10～15%含硅较高
程 中
的铸造生铁，5%左右少量铁合金。
心 ➢ 煤气是高炉在生产生铁过程中生产的副产品之一，可以给本
科
软融区（软融带） ：炉料
技 大
从开始软化到融化所占的
学
区域。
镁 质
滴落区（滴下带）：渣、铁
材
全部融化滴落，穿过焦炭
料 工
层下到炉缸的区域。
程 中
回旋区（燃烧带）：风口前
心
燃料燃烧的区域。
炉缸区（渣铁带）：形成最
终渣、铁的区域。 11
耐火材料在钢铁冶金中的应用
辽 宁 科 技 大 学 镁 质 材 料 工 程 中 心
中 心
英国实施以焦炭为原料还原铁矿石炼铁以来，历经300多年时间 的发展，特别是近半个世纪，高炉冶炼采用了一系列的新技术和
新装备，实现了高炉冶炼的智能化管理，形成了现代化的高炉-
热风炉-焦炉-烧结机四位一体的炼铁工艺。 5
耐火材料在钢铁冶金中的应用
辽 宁 科 技 大 学 镁 质 材 料 工 程 中 心
材
料
炉腹
1200～1450 ℃
工 程
炉缸`炉底 1450～1600 ℃
中
心
9
耐火材料在钢铁冶金中的应用
2.1.2 炉料在炉内分布
辽 宁 科 技 大 学 镁 质 材 料 工 程 中 心
10
耐火材料在钢铁冶金中的应用
2.1.2 炉料在炉内分布（状态）
固相区（块状带） ：固体
辽 宁
料软融前所分布的区域。
镁
质
材
料
工
程
中
示意图
辽
宁
焦炉coke battery
科
技 大 学 镁
铁水
Hot metal
高炉
Blast furnace
热风炉 Hot stove
质
材 料
其他设备 Other equipment
炼铁主体设备示意图
工
程 高炉是生产铁水的主要工具。从1709年，Abraham Darby首次在
质 40%，其中我国上海宝山钢铁有限公司引进的日本技术，也
材 分别于1985年和1991年建成投产了炉容为4063m3的1号和2
料 工 程
号大型高炉，最大的沙钢5800 m3的高炉于2009年投产，首 钢京唐钢铁公司5500 m3的1号和2号大型高炉也分别于2009
中 年和2010年投产，该高炉采用68项自主创新和集成创新的先