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高炉炼铁用耐火材料

2021-07-18 16:38:36 浏览量:

  高炉是利用鼓入的热风使焦炭燃烧并还原熔炼矿石的竖式炉,是在高温和还原气氛下连续进行炼铁的热工设备。近20年来,全球炼铁技术发展很快,高炉逐步趋向大型化。现今,高炉寿命已经超过15年,最长的已达到20年以上。新建高炉的一代炉龄寿命也要达到20年以上。随着高炉炉体设计更趋合理,高炉用耐火材料也不断地被开发、应用。高炉炉衬比钢铁生产中的其他过程更需要耐火材料。耐火材料要承受高温热震作用,炉料、煤气的冲刷及磨损,碱金属的侵蚀,炉腹以下还受到铁水和炉渣的侵蚀、冲刷。因此对炉衬问题,必须综合考虑各种因素,根据冷却系统和炉体不同部位选用不同材质的耐火材料。总之,选用新型优质耐火材料是延长高炉寿命的重要措施之一。

  高炉炉体由炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸和炉底等部分组成。炉体附设有风口、出渣口、出铁口、冷却系统及集气管与加料装置等设施。

  高炉耐火材料使用发展趋势

  耐火材料的配制和性能是改善高炉炉衬系统的重要方面。随着高炉产量提高,炉衬系统耐火材料应能承受剧烈磨损。炉衬系统耐火材料主要是防止高温化学侵蚀以及碳砖与铁水直接接触时发生的侵蚀或熔损。在任何生产条件下,防止炉衬中产生裂纹是建立效果良好的炉衬系统的第一步,高的温度梯度和无足够膨胀空间是导致裂纹产生的两个主要原因,合理配制炉衬可以防止或者减少裂纹的产生。

  高炉砌筑用耐火材料为高炉现代化提供了基础保障。高炉炉体结构(炉墙)是由炉壳、冷却器和耐火内衬三部分组成。内衬主要作用是直接抵抗冶炼过程中机械、热力和化学的侵蚀,以保护炉壳和其他金属结构,减少热损失,并形成一定的冶炼空间即炉型。炉壳起密封渣、铁、煤气的作用,并承担一定的建筑结构的任务。冷却器用来保护内衬、炉壳,其布置轮廓在很大程度上决定着操作炉型。

  影响高炉寿命的因素很多,而内衬的破损程度是根本因素。实践表明,炉衬寿命随着冶炼条件而变。炉腹、炉腰和炉身下部是高炉内衬侵蚀最严重的部位,尤其是难以形成保护层的炉腰和炉身下部,目前已成为高炉内衬的最薄弱环节。炉喉处主要受固体炉料磨檫和夹带炉尘的高炉煤气流冲刷作用,以及装入炉料时,温度的急剧变化带来的影响。

  高炉炉衬用耐火材料

  现代化的大、中型高炉要求一代炉龄的使用寿命为10年以上,而高炉是一种在高温高压下连续生产的冶金设备,所以耐火材料的质量好坏对高炉的使用寿命有直接的影响。

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