高爐是現(xiàn)在主要的冶煉設(shè)備,是具有公益簡(jiǎn)單,生產(chǎn)量大等特點(diǎn),耐火磚襯在高爐中發(fā)揮著不可沒(méi)滅的作用,但是在生產(chǎn)過(guò)程中爐墻的耐火磚襯受到多方面的作用而逐步被侵蝕,因此為了延長(zhǎng)高爐的使用周期,需要合理選購(gòu)耐火磚襯,各個(gè)部位耐火磚襯的選擇方法是：
(1)爐喉.主要承受人爐料的沖擊和磨損,一般選用鋼磚或水冷鋼磚.
(2)爐身上部.這部位是析碳反應(yīng)2CO2-CO + C易發(fā)生的地區(qū),而且堿金屬,鋅蒸氣的侵蝕也在這個(gè)地區(qū)發(fā)生.再加上下降爐料和上升煤氣流的沖刷和磨損,因此應(yīng)選用抗化學(xué)侵蝕和耐磨性好的耐火材料,最適宜的是高致密度m土磚,高致密度的三等高鋁磚或磷酸浸漬的粘土磚.現(xiàn)代大型高爐上采用薄壁結(jié)構(gòu)時(shí),常用1~3段反扣冷卻壁取代磚襯.
(3)爐身中下部和爐腰.破損的主要機(jī)理是熱震剝落,高溫煤氣沖刷,堿金屬,鋅和析碳的作用,以及初渣的化學(xué)侵蝕.磚襯應(yīng)選用抗熱震,耐初渣侵蝕和防沖刷的耐火材料.現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外大型高爐選用性能良好但價(jià)格昂貴的碳化硅磚(氮化硅結(jié)合,自結(jié)合,賽隆結(jié)合),以使壽命達(dá)到8年以上.實(shí)踐證明,再好的耐火材料也是要被侵蝕的,達(dá)到平衡(大概侵蝕到原厚度的一半)時(shí)才能穩(wěn)定,這個(gè)時(shí)間大概為3年左右.實(shí)際上,使用性能良好的燒成鋁碳磚(價(jià)格便宜得多),也能達(dá)到這個(gè)目標(biāo).所以1000m3及其以下高爐都可采用鋁碳磚.
(4)爐腹.破損的原因主要是高溫煤氣的沖刷和渣鐵的沖刷,這部位的熱流強(qiáng)度很大,任何耐火材料都不能長(zhǎng)時(shí)間的抵御料.這部位耐火材料壽命不長(zhǎng)(長(zhǎng)則1~2個(gè)月,短則2~3周),一般選用耐火度高,荷重軟化溫度高和體積密度大的耐火材料,例如高鋁磚,鋁碳磚等.
(5)爐缸風(fēng)口區(qū).這部位是高爐內(nèi)惟一進(jìn)行氧化反應(yīng)的區(qū)域,產(chǎn)生的高溫可達(dá)1900~2400℃,磚襯受到高溫引起的熱應(yīng)力的破壞,以及高溫煤氣沖刷,渣鐵侵蝕,堿金屬侵蝕,循環(huán)運(yùn)動(dòng)焦炭的沖刷等作用.現(xiàn)代高爐都采用組合磚砌筑爐缸風(fēng)日區(qū),材質(zhì)為高鋁,剛玉莫來(lái)石,棕剛玉和氮化硅結(jié)合的碳化硅等,也有用熱壓炭塊的.
(6)爐缸下部和爐底.高爐內(nèi)襯侵蝕嚴(yán)重的地區(qū),其侵蝕程度歷來(lái)是決定高爐一代壽命的依據(jù).早期的爐底因無(wú)冷卻,大多采用單一的陶瓷質(zhì)耐火材料,因此熱應(yīng)力使砌體產(chǎn)生裂縫,鐵水滲透人縫而使?fàn)t底磚漂浮是破損的主要原因.現(xiàn)在良好的爐底結(jié)構(gòu)(陶瓷杯,交錯(cuò)咬砌等)和冷卻,以及高質(zhì)量棕剛玉,灰剛玉磚和碳質(zhì)微孔,熱壓磚的使用,大大地延長(zhǎng)了高爐爐底壽命.但是鐵水對(duì)炭磚的滲透溶蝕,堿金屬對(duì)炭磚的化學(xué)侵蝕,熱應(yīng)力對(duì)炭磚的破壞,CO2和H2O對(duì)炭磚的氧化仍然是威脅爐底,爐缸壽命的重要因素。
各個(gè)部分的高爐的生產(chǎn)條件是不同的,因此不同的區(qū)域需要選購(gòu)不同的耐火材料,對(duì)應(yīng)來(lái)使用,避免因?yàn)槟突鸩牧线_(dá)不到要求等問(wèn)題造成不必要的麻煩
