高炉用耐火材料的选择与使用课件.ppt

1、2021/7/261(最新整理)高炉用耐火材料的选择与使用2021/7/2622021/7/2632021/7/2642021/7/2652021/7/266高炉高炉砖砖衬衬侵蚀侵蚀原因原因 部位部位 侵蚀侵蚀原因原因 炉身炉身上部上部 1、炉料炉料磨损磨损 2、煤气煤气流流冲刷冲刷 3、碱碱金属金属、锌锌、沉积沉积碳碳的的侵蚀侵蚀 炉身炉身中中、下下部部及及炉炉腰腰部位部位 1、碱碱金属金属、锌锌、沉积沉积碳碳的的侵蚀侵蚀 2、初初成成渣渣的的侵蚀侵蚀 3、热热震震引起引起的的剥落剥落 4、高温高温煤气煤气流流的的冲刷冲刷 炉炉腹腹部位部位 1、渣渣铁水铁水的的冲刷冲刷 2、高温高温煤气煤气

2、流流的的冲刷冲刷 炉炉缸缸风风口口带带 1、渣渣铁水铁水的的侵蚀侵蚀 2、碱碱金属金属的的侵蚀侵蚀 3、煤气煤气流流的的冲刷冲刷 铁铁口口以上以上的的炉炉缸缸碳碳砖砖 1、碱碱金属金属的的侵蚀侵蚀 2、热热应力应力的的破坏破坏 3、CO2 和和 H2O 的的氧化氧化 4、渣渣、铁水铁水的的熔熔蚀蚀及及流动流动冲刷冲刷 铁铁口口以下以下的的炉炉缸缸及及炉炉底底碳碳砖砖 1、铁水铁水的的侵蚀侵蚀 2、铁水铁水流动流动冲刷冲刷 3、铁水铁水渗透渗透侵蚀侵蚀 4、炉炉缸缸圆周圆周碳碳砖砖仍仍有有碱碱侵蚀侵蚀 2021/7/2672021/7/2682021/7/269几个国家高炉用黏土砖和高铝砖的性能

3、几个国家高炉用黏土砖和高铝砖的性能 化学成分化学成分%国名国名 砖种砖种 Al2O3 Fe2O3 R2O 体积体积 密度密度 g/cm3 显气显气 孔率孔率%耐压耐压 强度强度 MPa 荷重软化荷重软化 温度温度 T2 日本日本 黏土砖黏土砖 高铝砖高铝砖 4045 5570 1.5 1.5 0.7 0.8 2.32.4 2.52.6 1013 1215 75 80 1500 1530 英国英国 黏土砖黏土砖 4445 1.1 2.42.5 810 85 俄罗斯俄罗斯 黏土砖黏土砖 高铝砖高铝砖 42.4 64.9 1.3 1.12 1.0 0.74 2.21 2.47 14.8 13.4 6

4、0 74.5 1450 1500 中国中国 浸磷酸浸磷酸 黏土砖黏土砖 42 1.6 13 62 1460(开始点开始点)2021/7/2610各类各类砖砖种种在在炉炉身身下部下部使用使用后后的的侵蚀侵蚀速度速度对比对比（1.5 年年生产生产试验试验后后测测）砖砖 种种 黏土黏土砖砖 高铝高铝砖砖 黏土黏土结合结合 SiC 砖砖 Si3N4结合结合 SiC 砖砖 SiC 石墨石墨砖砖 侵蚀侵蚀速度速度（mm/d）0.51 0.36 0.50 0.1 0.24 2021/7/2611SiC 砖的理化性能砖的理化性能 国国 名名 日日 本本 美美 国国 荷荷 兰兰 中中 国国 砖砖 种种 Si3N

5、4结合结合 Si3N4结合结合 Si2ON2结合结合 Si3N4结合结合 体积密度体积密度 g/cm3 显气孔率显气孔率%常温耐压强度常温耐压强度 MPa 高温高温耐压耐压强度强度 MPa 高温高温抗折抗折强度强度 MPa 热导热导率率 W/mK 2.78 12.5 160 57(1400)16.6 2.60 13.6 150 41(1400)14.4 2.53 13.2 172 18.4(1400)2.6 150 40(1400)23 2021/7/26122021/7/26132021/7/26142021/7/26152021/7/26162021/7/26172021/7/261820

6、21/7/26192021/7/26202021/7/26212021/7/26222021/7/2623高炉高炉耐火材料耐火材料性能性能比较比较 砖 砖种 种 SiC 砖 砖 半 半石墨石墨砖 砖 碳砖碳砖 9095%Al2O3 6065%Al2O3 45%Al2O3 抗 抗热 热震 震性 性 优 优 优 优 良 良 中等中等 中等中等 差 差 冷却冷却效率效率 良 良 优 优 良 良 中等中等 差 差 差 差 抗 抗碱 碱侵蚀侵蚀 优 优 中等中等 中等中等 良 良 中等中等 差 差 抗 抗铁 铁熔蚀熔蚀 中等中等 差 差 差 差 良 良 良 良 中等中等 耐 耐 FeO侵蚀侵蚀 良 良

7、良 良 中等中等 中等中等 中等中等 中等中等 耐 耐磨 磨性 性 优 优 差 差 中等中等 优 优 良 良 良 良 抗 抗氧化氧化性 性 良 良 差 差 差 差 优 优 优 优 优 优 2021/7/26242021/7/26252021/7/26262021/7/26272021/7/2628宝钢高炉内衬耐火材料的配置和冷却方式宝钢高炉内衬耐火材料的配置和冷却方式 部位部位 1#BF（第一代）（第一代）1985.91996.4 1#BF（第二代）（第二代）1997.5 2#BF 1991.6 3#BF 1994.9 炉底炉底 石墨碳化硅砖石墨碳化硅砖 普通碳砖普通碳砖 普通碳砖普通碳砖 微

8、孔碳砖微孔碳砖 两层陶瓷杯底两层陶瓷杯底 高导热性碳砖高导热性碳砖 普通碳砖普通碳砖 微孔碳砖微孔碳砖 石墨化碳砖石墨化碳砖 普通碳砖普通碳砖 侧壁侧壁 普通碳砖普通碳砖 微孔碳砖微孔碳砖 普通碳砖普通碳砖 陶瓷杯壁陶瓷杯壁 微孔碳砖微孔碳砖 普通碳砖普通碳砖 热压小碳砖热压小碳砖 NMA 铁口区铁口区 硅线石砖硅线石砖 大块超微孔碳砖大块超微孔碳砖 Al2O3-SiC-C 砖砖 热压小碳砖热压小碳砖 NMD 炉炉缸缸 风口区风口区 硅线石砖硅线石砖 刚玉质浇注砖刚玉质浇注砖 自结自结合合 SiC 砖砖 普通碳砖普通碳砖 炉腹炉腹 刚玉砖刚玉砖 Sialon 结合刚玉砖结合刚玉砖 刚玉砖刚玉砖

9、 嵌嵌铸铸-Al2O3结合结合SiC 砖冷却壁砖冷却壁 炉腰炉腰 刚玉砖刚玉砖 Sialon 结合刚玉砖结合刚玉砖 刚玉砖刚玉砖 嵌嵌铸铸 Si3N4结合结合 SiC砖冷却壁砖冷却壁 炉身下部炉身下部 刚玉砖刚玉砖 Sialon 结合刚玉砖结合刚玉砖 刚玉砖刚玉砖 嵌嵌铸铸 Si3N4结合结合 SiC砖冷却壁砖冷却壁 Si3N4 结结 合合 SiC 砖砖 炉身中部炉身中部 刚玉砖刚玉砖 黏土砖黏土砖 Si3N4结合结合 SiC 砖砖 刚玉砖刚玉砖 黏土砖黏土砖 嵌嵌铸铸堇青石堇青石结合结合硅线石硅线石砖砖冷却冷却壁壁 炉身上部炉身上部 致密黏土砖致密黏土砖 硅线石砖硅线石砖 致密黏土砖致密黏土

10、砖 嵌嵌铸铸堇青石堇青石结合结合硅线石硅线石砖砖冷却冷却壁壁 炉喉下部炉喉下部 硅线石砖硅线石砖 水冷板水冷板 水冷板水冷板 水冷板水冷板 冷却系统冷却系统 冷却板冷却板 冷却板冷却板 冷却板冷却板 冷却冷却壁壁 2021/7/2629日本电极生产的碳砖及微孔碳砖特殊性能比较日本电极生产的碳砖及微孔碳砖特殊性能比较 铁水熔解性铁水熔解性 各各直径直径的的气孔气孔含量含量%砖种砖种 牌号牌号 指数指数%铁水铁水渗透渗透性性%10m 110m 1m 平均平均气孔气孔直径直径 m 一般碳砖一般碳砖 BC-5 30 75 5 8 5 4 微孔碳砖微孔碳砖 BC-7S 90 9 8 2 2 14 0.5

11、 2021/7/26302021/7/2631高炉炉缸用碳砖的性能比较高炉炉缸用碳砖的性能比较 普通碳砖普通碳砖 微孔碳砖微孔碳砖 UCAR 热压碳砖热压碳砖 性性 能能 A B A B 超微孔超微孔 碳砖碳砖 NMA NMD NMS 显气孔率显气孔率%体积密度体积密度 g/cm3 常温耐压强度常温耐压强度 MPa 重烧线变化率重烧线变化率%（1500，2h）14 1.50 41+0.1 16 1.56 27+0.1 14 1.54 52+0.1 15 1.61 48+0.1 16 1.59 43+0.1 23.99 1.56 29.3 13.05 1.85 34.2 11.33 1.88 4

12、5.6 导导 热热 系系 数数 W/mK 200 400 600 800 5.2 6.0 6.4 6.7 13.5 13.2 13.0 12.4 5.2 6.0 6.4 6.7 13.5 13.2 13.0 12.4 13.5 13.3 13.0 12.4 14.78 14.15 13.52 12.9 58.2 50.28 43.9 38.5-灰分灰分%4.0 2.5 11.0 10.0 10.0 15.2 8.36 20.56 孔径分布孔径分布(1.0m)%13 16 80 75 80-2021/7/2632Sialon 结合刚玉砖和结合刚玉砖和 Sialon 结合结合 SiC 砖的理化性能砖的理化性能 砖种砖种 化学化学成分成分%体积体积密度密度 g/cm3 显气显气孔率孔率%耐压耐压 强度强度 MPa 抗折抗折 强度强度 MPa 导热率导热率 W/mK Sialon 结合刚玉砖结合刚玉砖 Al2O3 82 3.23 13 183 29.8 1000 3.5 Sialon 结合结合 SiC 砖砖 SiC 75 2.70 14 183 45 1200 17.0 2021/7/26332021/7/2634