咨詢(xun)熱(re)線： 0371-69233258
咨詢(xun)熱(re)線： 0371-69233258
隨著(zhu)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)冶(ye)煉的(de)(de)(de)(de)(de)技術的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)，對耐(nai)(nai)火材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求也(ye)(ye)更高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)，研究高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)耐(nai)(nai)火材(cai)料(liao)是否易破損的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求越來越高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)，高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)耐(nai)(nai)火材(cai)料(liao)也(ye)(ye)應(ying)該滿足高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)冶(ye)煉的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求。高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)設計選擇耐(nai)(nai)火材(cai)料(liao)時應(ying)重(zhong)在結構合理(li)、選材(cai)適當、配置優化。高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)各部位(wei)耐(nai)(nai)材(cai)內襯應(ying)與各部位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)流強度相(xiang)適應(ying)，以保(bao)持強熱(re)流的(de)(de)(de)(de)(de)沖擊下內襯的(de)(de)(de)(de)(de)整體性(xing)和穩(wen)定性(xing)，高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)各部位(wei)耐(nai)(nai)材(cai)內襯應(ying)與各部位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)侵蝕破損機理(li)，即爐(lu)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)磨損、煤氣的(de)(de)(de)(de)(de)沖刷、堿金屬的(de)(de)(de)(de)(de)侵蝕、渣鐵(tie)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)熔蝕等相(xiang)適應(ying)，緩解內襯破損速度，以達到(dao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)長壽的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。
1、高爐(lu)用(yong)耐火材(cai)料特點(dian)
1.1風口組合磚
高爐用風口組合磚， 必須要關注耐火材料的砌筑質量以及實物質量。某鋼鐵廠高爐風口組合磚采用過自結合SiC 磚、硅線石磚和D級大型組合磚，其4號高爐、2號高爐(第二代)使用的硅線石磚抗剝落性不理想，1號高爐(第三代)使用的自結合SiC磚的抗堿性和抗渣侵蝕性都優于前者， 3號高爐使用的是D級大型組合磚。風口組合磚的性能如表1所示。
表1風口組合磚理化性能
1.2爐身耐火材料
隨著時代不斷變化，冶金技術不斷提高，某鋼鐵廠高爐設計時對爐體耐材的選擇發生了較大變化，3號高爐在爐體耐材配置上爐體冷卻壁的鑲磚主要為碳化硅結合氮化硅磚， 耐磨性能較好； 爐體采用了耐磨的賽龍SIC磚、4號高爐、2號高爐(第二代)及1號高爐(第三代)爐體使用導熱性能良好的石墨磚和碳化硅相結合，爐腹至爐身中下部內襯，該部位工作條件惡劣，但銅冷卻壁以其優異的導熱性能在熱面上形成穩固的渣皮，較好地保護冷卻設備。因此，設計在銅冷卻壁熱面滿鑲導熱性較高的氮化硅結合碳化硅磚，爐腹部位內襯承受著化學侵蝕、沖刷、熱震，其工作條件惡劣，對高爐壽命影響較大。設計在該區域采用耐磨性能和抗渣堿侵蝕能力良好的氮化硅結合碳化硅磚。爐身中上部內襯主要受爐料和煤氣流的沖刷及堿金屬沉積產生的化學侵蝕，工作條件優于爐腹和爐身下部。某鋼鐵廠高爐爐身部采用過 剛玉磚、Sialon結合剛玉磚、鑲嵌SiC磚的冷卻壁、Sialon結合SiC磚、Si3N 4結合SiC磚、石墨磚等。
1.3鐵口組合磚
某鋼鐵廠目前生產中的4座高爐鐵口組合磚采用的是熱壓小塊碳磚，所不同的是3號高爐和1號高爐(第三代)出鐵口孔道由熱壓小碳磚直接砌筑而成，4，2號高爐出鐵口孔道由熱壓小碳磚砌筑后鉆孔而成。熱壓小塊碳磚，除抗氧化性稍差外， 其耐堿性、抗剝落性等均較好。某鋼鐵廠高爐鐵口組合磚曾經采用過硅線石磚、AI2O 3-SiC-C磚、大塊超微孔炭BC-8SR磚和熱壓小塊碳磚NMD的理化性能見表2。
表(biao)2鐵口組合(he)磚理化性能(neng)
1.4爐底爐缸耐材
對于爐缸爐底易受鐵水、鋅和堿的滲透，最重要的是選擇氣孔細微的耐火磚。由于通常所用碳磚的氣孔孔徑較大，鐵水滲透甚為嚴重。微孔碳磚氣孔的平均直徑由原來一般碳磚的4~5pm降到0.3um，降到0.05pm即稱超微孔碳磚，其機械強度、抗鐵水性能、高溫性能隨之提高。表4比較了普通碳磚和微孔碳磚的性能。某鋼鐵廠爐底爐缸結構有日本NDK的大塊碳磚結構、美國UCAR的大碳塊加熱壓小碳磚結構和法國SAVOIE的陶瓷杯加日本NDK大碳塊結構以及德國SGL大碳磚加美國UCAR熱壓小碳磚結構。隨著高爐冶煉技術發展， 某鋼鐵廠高爐設計時對爐缸耐材的選擇發生了較大變化，高爐爐底采用了陶瓷墊、石墨碳磚結合大塊碳磚，爐缸側壁為熱壓小塊碳磚。熱壓小塊碳磚可以利用磚縫膠泥吸收耐火磚的高溫熱膨脹，從而減小磚的高溫熱應力。
2、高爐維護用(yong)耐(nai)火材料
高爐維(wei)護(hu)用耐火材(cai)料(liao)主(zhu)要是噴涂料(liao)、灌漿(jiang)料(liao)和硬質(zhi)壓入(ru)料(liao)等不定形耐火材(cai)料(liao)。
表3普通碳磚和微孔碳磚的性能比較
2.1噴涂料
隨著耐材技術和自動化裝備技術的進步，現在可以應用濕法噴涂材料及熱態遙控自動噴補技術，不僅可以修補爐身內襯，而且可以造襯，大大延長高爐使用壽命，二者的結合成為高爐噴補先進技術的發展趨勢。對露出的爐墻進行噴補造襯一般是在降低料線情況下，特別適合高爐上部無料部位與大面積的爐墻修補，必要時料線可降至風口以下，對整個爐墻進行噴補造襯。從上世紀80年代起高爐噴補就在日本、西歐等企業廣泛應用。摩根、派力固、美國銘得、美國美固美特、日本黑崎等企業具備先進的高爐噴補技術。高爐噴補是在冷態還是在熱態下施工，都有半干法噴補和濕法噴補兩種。半干法噴補：噴補料(骨料、粉料、結合劑、添加劑)通過高壓空氣送至槍口附近，同時水也輸送至該處，水與料經過快速混合，噴射到需修補的高爐內襯表面.濕法噴涂：噴補料與水事先在攪拌機內混合好，成為可以泵
送的自流(liu)料(liao)，再通過高壓泵、管(guan)道(dao)等(deng)運送至噴補槍頭。在槍頭噴出同時(shi)加入(ru)液態的促凝劑，與濕(shi)料(liao)迅(xun)速混合，噴至修補面。
2.2灌漿料
高爐生產以后，爐缸周圍碳磚逐漸受到侵蝕，當爐缸側壁電偶溫度上升或鐵口周圍冒煤氣火大的時候，需要對爐底爐缸進行灌漿(向耐火磚與爐皮之間灌漿)。目的是防止爐殼與耐火磚之間產生間隙，保證良好的導熱性能，以便冷卻發揮效果.壓入料根據使用的不同部位，結合不同的耐材內襯，從材質上可分為：鋁硅系、鋁硅隔熱系、碳-碳化硅系、碳質系，從使用部位分為爐身上部水系、非水系；爐身下部至爐缸處非水系。見表4.
表4各種壓入料使用部位
2.3硬質壓入料
傳統的壓入維修：一般選用水泥結合的高鋁質壓入料， 泵側壓力一般2~3MPa， 爐側壓力一般小于0.5MPa。壓入料施工體硬化遲緩，高水分蒸發容易炸裂，材料氣孔率高，強度低，因而壽命較短。由于壓入料受到爐內溫度和壓力設備的限制， 進行壓入維修的部位在高爐爐身中部以上全部有爐料的部位。硬質壓入維修：機側壓力18.8MPa， 爐側壓力為5MPa， 相當于普通壓入設備的10倍， 壓入維修后使用壽命3個月以上， 使用在爐身中下部、爐腰、爐腹部位有爐料的區域，采用復合樹脂為結合劑，強調材料的耐磨性、施工作業性、適當的硬化時間、擴展性和與內襯良好的粘結性。1992年某鋼鐵廠從日本引進硬質壓入技術，利用高爐定修，對鐵殼紅熱及溫度較高部位(爐身中下部)進行了壓入造襯作業。隨著某鋼鐵廠高爐休風周期的延長(從最初的1個月到現在的4個月)，壓入工藝也作了一定的改進，體現在：壓入設備的改進，壓入料的改進等，硬質壓入造襯技術，以其簡便、快捷、有效的特點，已成為某鋼鐵廠高爐內襯日常維修最常用的手段之一。高爐每次休風時爐身開孔，壓入硬質壓入料。某鋼鐵廠的硬質壓入技術，不僅適用冷卻板式高爐，而且經過近幾年的努力，已經可以適用于冷卻壁式高爐，并結合微型冷卻器技術的應用，大大提高了硬質壓入造襯技術的適用范圍及造襯效果。
3、結語
高爐耐火材料的改進，目的是高爐壽命更(geng)長、更(geng)安全(quan)、無事故。高爐耐火材料的選(xuan)擇(ze)是與高爐爐底、爐缸(gang)和爐身各部位的冷卻系統相一致(zhi)的。
