炼铁用耐火材料 精品

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。
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部位
炉喉 炉身上部 炉身下部
炉腰
材质
高铝砖 粘土砖 刚玉砖＋粘土砖
刚玉砖＋粘土砖
炉腹
炉缸 炉底
刚玉砖＋粘土砖
碳砖及其保护层(高铝砖) 周边下部为碳砖；上部为 粘土砖；最底层为碳化硅砖
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1.4.1 炉身上部和中部用耐火材料
在炉身上部，其破损机理主要是由于布料和炉料下降带来的 机械冲刷和随上升气流而在此聚集的碱金属所产生的化学侵蚀。 在炉身中部，主要是热震破坏，其次是机械冲刷。 炉身上部和中部侵蚀原因及对耐材的基本性能要求：
对耐火材料的性能要求
1.高温耐磨性好 2.抗渣铁侵蚀性好 3.导热性好
炉腹处砌砖在冷却壁的冷却作用下，可以形成渣皮，起保护作用。
选用耐火材料：
高铝砖、铝碳砖、半石墨化碳-碳化硅砖、热压小块碳砖、SiC结合 Si3N4砖等。
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1.4.4 风口区用耐火材料
风口区是高炉中温度最高的区域，由于高炉的大型化和强化冶 炼技术的应用，致使大型高炉热风口顶部的热风动能很高；风口前 的燃烧区域处于气流和焦炭的强烈扰动之中，因此，炉衬不仅受高 温气流的冲刷，而且还受炽热焦炭和尘埃的磨蚀，以及含FeO很高的 初渣的化学侵蚀。另外现代的喷吹煤粉操作也无疑增加了对风口区 砖衬耐火材料的侵害。 风口区侵蚀原因及对耐材的基本性能要求：
由于碳化硅砖具有良好的导热性、高温强度、耐磨损性、抗碱性 和抗化学侵蚀性等，因此包括日本、美国、德国、英国等国家的高炉 采用碳化硅砖都取得了很好的使用效果。例如，美国高炉寿命从原来 的3～4年提高到8～10年，日本大型高炉炉龄由过去的5～6年提高到 10～15年以上。
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1.4.2炉身下部、炉腰
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选矿
采 矿
烧结
炼铁
炼焦
三脱
转炉炼钢
LF精炼炉 ANS-OB
炉外精炼
喂丝 VD真空脱气
连铸
轧钢
RH真空处理
钢铁制造工艺流程概要
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炼铁用耐火材料
题目：
炼铁用耐火材料
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炼铁用耐火材料
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一、炼铁用耐火材料
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4000m3的大
型高炉有30多座，其中5000m3以上的超大型高炉有4座。其中我国 上海宝山钢铁有限公司也分别于1985年和1991年建成投产了炉容
为4063m3的1号和2号大型高炉。
为了适应现代化大型高炉日益苛刻的操作条件，必须选用合 适的耐火材料，才能达到高产长寿之目的。
Hale Waihona Puke Baidu
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1. 高炉炉衬用耐火材料 1.1 高炉
固体焦炭下降，向 回旋区供给焦炭， 熔铁下流 鼓风使焦炭回旋运 动 铁水和溶渣的储存
合金元素还原、脱 硫、渗碳、直接还 原 燃烧反应、部分再 氧化 最终的精炼、渣铁 间的还原、脱硫、 渗碳
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1.3 高炉炉衬用耐火材料的使用条件：
高炉用耐火材料，必须对炉内的反应保持物理和化学上的 稳定，应达到以下要求：
侵蚀原因 1.炉料下降过程的磨损 2.上升煤气流的冲刷磨损 3.碱金属侵蚀破坏 4.CO的破坏作用 对耐火材料的性能要求 1.耐压强度高 2.抗碱金属侵蚀性好 3.气孔率低 4.氧化铁含量低
选用耐火材料：粘土砖、硅线石砖、致密粘土砖、高铝砖等。
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高炉炉身过去一直使用高级粘土砖、高铝砖、莫来石砖、刚玉砖、 硅线石砖、碳砖、石墨砖和半石墨砖等，但是从70年代开始使用碳化硅 砖，到1990年为止，世界上已有65％的高炉使用了碳化硅砖，在炉缸直 径大于12m的大型高炉中，有68％的高炉使用了碳化硅砖。
从炉身下部到炉腰的砖衬，既受下降炉料和上升高温高压煤气的磨损 以及温度变化引起的热冲击，又受高FeO高碱度初渣的化学侵蚀，更为严 重的是碱金属和锌蒸气造成的碳素沉积和化学反应，使耐火砖组织脆化 ，失去强度。
炉身下部、炉腰侵蚀原因及对耐材的基本性能要求：
侵蚀原因
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
对耐火材料的性能要求
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。
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1.4.3 炉腹用耐火材料
炉腹带侵蚀原因及对耐材的基本性能要求：
侵蚀原因
1.高温煤气流的冲刷磨损 2.热态渣铁的冲刷侵蚀 3.高温破坏作用
高炉炉体由上而下依次为： 炉喉 炉身 炉腰 炉腹 ＜400℃ 400～1100 ℃ 1100～1200 ℃ 1200～1450 ℃
炉缸
炉底 1450～1600 ℃
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1.2 炉料在炉内分布
区 域 固相区 （块状带） 软融区 （软融带） 滴落区 （滴下带） 回旋区 （燃烧带） 炉缸区（渣 铁带） 相对运动 固体炉料下降煤气 上升 煤气通过焦炭夹层 热交换 上升煤气对固体炉 料进行加热和干燥 矿石软化、半熔、 煤气对半熔层进行 传热 上升的煤气与滴下 的溶渣、铁水及焦 炭进行交换 焦炭燃烧放热，产 生高温煤气 上部的热辐射、渣 铁与焦炭的换热 反 应 间接还原、气化反 应，碳酸盐分解、 部分直接还原 直接还原、渗碳
（1）在高温下，不熔化、不软化、不挥发；
（2）应具有能在高温、高压条件下保持炉体结构完整的强度；
（3）耐热冲击，耐磨损； （4）具有对铁水、炉渣和炉内煤气等的化学稳定性；
（5）具有适当的导热率，同时又不影响冷却效果。
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。