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冶金高炉及钢包用耐火材料介绍

编辑:耐火砖厂家   分类:行业资讯  发布:2021-11-15   浏览:
冶金高炉用耐火材料主要有黏土砖、高铝砖、刚玉砖等、碳质耐火砖等,以及不定形耐火浇注料等,钢包内衬还有锆英石砖、镁碳砖、不烧砖等。
 
高铝砖.jpg
 
高炉用耐火材料的几项重要性能指标
(1)导热率;
(2)抗铁水溶蚀性;
(3)抗碱侵蚀性;
(4)抗渣侵蚀性;
(5)微气孔指标。
 
高炉用耐火砖的工作条件
 高炉各部位工作温度为:炉底、炉缸区1450-1800℃、炉腹、炉腰区400-1600℃、炉身上部600-800℃。
高炉各部位的砌体分别承受着降低炉料摩擦和冲击的机械作用,增加了煤气中所含粉尘的冲刷和磨损作用,碱金属氧化物蒸气的侵蚀作用,在400-600℃燃烧煤气分解时的碳沉积作用,熔融金属和炉渣的化学侵蚀作用,高温铁水和铅的渗透作用。
因此,高炉耐火砖的总体技术要求是高温下体积稳定性好、机械强度高、耐应性好、组织致密、孔隙率低、耐渣性好、氧化铁含量低。
然而,随着高炉的大型化和出铁率的增加,高炉出铁能力成倍增加,操作条件越来越严格。因此,提高高炉耐火砖的质量、使用寿命和价格是当务之急。
粘土砖和高铝砖机械强度好,耐磨性和耐渣性好,成本低,广泛应用于高炉的各个部位。高炉粘土砖和高铝砖的性能要求如下:
(1)化学成分中氧化铝含量高,氧化铁含量低。氧化铝含量高,保证粘土耐火材料具有较高的耐火性;由于氧化铁和一氧化碳相互作用,海绵铁和石墨碳沉积,衬里组织变质,炉衬被破坏。因此,这两个指标在国家标准和行业标准中都有严格的要求。
(2)对耐火性和荷载软化要求高。
(3)重烧收缩率小。表示材料升至高温后出现裂纹的可能性。
(4)气孔率低,可抑制石墨和锌沉积砖衬里,延长其使用寿命。
 
钢包常用的耐火材料有哪些?
(1)耐火高铝砖。砖中A12O3含量在50%-80%之间,主要用于钢包的工作层。
(2)粘土耐火砖。粘土砖中A12O3的含量一般在30%-50%之间,主要用于钢包层和钢包底。
(3)锆英石砖。砖主要用于钢包渣线。砖中ZrO2的含量一般在60%-65%之间。
镁碳砖。砖主要用于钢包渣线,尤其适用于多炉连浇场合。砖中MgO含量一般在76%左右,碳含量在15%-20%之间。其特点是对熔渣的侵蚀性小,耐腐蚀,耐剥落性好。
(5)铝镁碳砖。这种砖是在铝镁浇注料的基础上发展起来的钢衬,使用寿命长。
(6)不烧砖。现在用于钢包烧成砖的材料,几乎都可以制成相应的不烧砖。其特点是制造工艺相对简单,价格低廉。砖本身具有一定的机械强度和耐腐蚀性,便于施工和砌筑。
(7)蜡石砖。这种砖的特点是SiO2含量高。一般80%以上,比粘土砖具有更好的耐腐蚀性和整体性,不挂渣。常用于钢包壁和包底。
(8)铝镁浇注料。该浇注料主要用于钢包体,其特点是在钢水的作用下,浇注料中的MgO与A12O3反应形成铝卵形尖晶石,提高了内衬的抗渣性能。
若钢包本身也用于精炼,还可选用MgO-Cr2O3-A10O3系和MgO-CaO-C系耐火材料,主要有:镁铬砖、镁铬铝砖、白云石砖等。使用含墨材料的砖作为钢衬时,在其表面涂上防氧化涂料,防止烧包时内衬表面氧化松动,影响其使用寿命。
 
高炉耐火砖砌筑
高炉用粘土砖,高铝砖一般由若干层竖砌砖层(层高345mm或400mm)组成,每层砌成十字形,也有一字形。上下相邻砖层中心线错开30°。上层炉底砖中心线与出铁口中心线成30~60°角。
 
(1)炉底中心十字形通常有两种砌筑方法:
砖型为400mm×150mm×90mm;砖型为345mm×150mm×75mm。
1)砌筑时,根据冷却壁上划出的十字中心线拉线,沿线准确放置四根表面平整、相互直角的导向方木,作为砌筑中心十字形的依据。为了防止上下砖中心点接缝,拉上砖中心线时,中心点和下砖中心点应错开砖厚的一半。
2)根据炉底十字中心线,先对中心砖进行定位,即在中心砖的砖面上,根据等分位置划出垂直十字线,使其与炉底十字线重合,然后错开砖列厚度的一半,重拉十字线,沿线设置四个方木,作为导面砌筑。
因为方木兼具导向和支撑功能,所以其支撑砖的一面和底面都要刨平,并互成直角。方木沿线设置时,用水平尺或直尺检查其垂直度,误差不得大于0.1毫米。每层砖底部时,两条垂直十字线应使用的角度尺检查是否为直角。方木和所拉十字线严格一致,不得偏歪。否则,中心十字形的砖排会造成整个砖层的大量加工,影响砌筑质量。
炉底中心十字线是整层炉底砌体的关键。打底后,应检查砖缝和垂直度是否符合要求,如质量符合要求,然后依次靠排砖砌筑两对角砖。砌砖3~4列后,砌体稳定性增加后,方木被拆除。然后四角可以同时砌砖。
高铝砖、粘土砖炉底应采用磷酸盐泥浆。砌体时,应严格按照施工规范掌握砌体砖缝厚度;砌体砖缝中的泥浆饱满;泥浆的稠度应严格控制。
 
(1)砌砖时的程序是:先将砖排干,验缝,依次将砖移放在一边;然后清洁工作面,铺一层泥,刷如图4所示。因为磷酸盐泥浆流动较快,为了避免下部堵塞,操作时常用双手在下,一只手托住砖的下端,另一只手顶住砖的大面与侧面交棱处的下部,上下揉动4~5次后将砖就位。
②砌筑炉底砖的操作要点是:稳沾、低靠、短拉、重揉。
稳沾:砖的大面和小面都沾满了泥浆,不能一沾就拿出来。
低靠:粘好浆的砖靠在已经砌好的砖上时,尽量放低。这将使砖面上沾有的泥浆大部分进入砖缝,从而达到灰缝饱满的目的。
短拉,重揉:就是上下拉的距离要短(一般30~40mm),揉浆的动作要重而紧。砖块到位后,用木锤敲击不宜过猛,否则会造成泥浆下沉和松动。
 
炉底砌砖的操作顺序
a-粘浆;b-粘浆完成;c-取出砖;d-准备调头;e-调头完成;f-揉浆砌筑。
炉底每块砖的垂直误差不得超过2毫米。过大的偏差会导致砌体下部堵塞。在施工过程中,每砖,都要用水平尺测量砌体中砖的垂直误差。另外,还应检查炉底砖层上表面的平粮度,用靠尺和塞尺检查其间隙。然后测量各点的相对标高差。用角磨机研磨找平局部高出的地方,以方便下层炉底砖的砌筑。炉底砌体与冷却壁(或碳块保护墙)之间留有100~150mm膨胀缝,内填碳料,压缩比不得小于40%。为了避免大量加工砖,所有边缘宽度小于1/2的砖都用碳素填充。

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