高爐用碳化硅磚
 

高爐用耐火磚 

高爐是利用鼓入的熱風使焦炭燃燒及還原，熔煉鐵礦石稱為金屬鐵的豎式爐，是在高溫和還原氣氛下連續進行煉鐵的熱工設備。高爐自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸和爐底。

爐喉是受爐料下降時直接沖擊和摩擦的部位。一般采用高密度高鋁磚。但該磚不耐久，因而還采用耐磨鑄鋼護板保護。

（1）爐身上部和中部的溫度只有400-800℃，無爐渣形成和幾乎沒有渣蝕。該部位主要承受爐料沖擊、爐塵上升的磨損及堿和鋅氣體的侵人、碳的沉積而遭到的破壞。該部位主要用黏土磚.隨著高爐長壽的發展,該部位用更耐磨損和耐剝落的高品質的耐火材料.如高鋁磚、硅線石磚。在爐身下部溫度較高，有大量的爐渣形成，有爐料下降的摩檫、護氣上升時粉塵的沖制作用和堿金屬蒸氣的侵地作用。因此，要求具有良好的抗渣性，抗堿性和高溫強度及耐磨性的黏士磚，高鋁磚。甚至近年來用氮化硅結合的碳化硅磚或Sialon結合的剛玉磚。而隨著高爐容積的增加，用的耐火材料的檔次提高.如中小高爐可能用價格低廉的黏土磚或高鋁磚,而大型高爐就用碳化硅制品甚至Sialon結合的剛玉磚。

（2）爐腰部位的溫度上升到00-00℃，熔渣在這個部位大量形成，渣侵蝕嚴重，鉀、鈉蒸氣侵蝕嚴重；含塵熱氣上升對爐襯產生很大的沖刷和腐蝕；焦炭等物料產生摩擦。上述諸多因素的共同作用，使這個部位的耐火材料受到更嚴重的損壞。以前多選用黏土磚和高鋁磚，特別是小高爐更是如此。對于大型高爐現在多選用氮化硅結合的碳化硅磚、反應結合碳化硅磚。也有利用Sialon 結合剛玉磚的趨勢。對于中、小型高爐使用鋁炭磚的比例在增加，即中、小型高爐使用了鋁炭磚甚至微孔的鋁炭磚。

爐腹的溫度進一步升高到00-50℃，渣的黏度進一步下降，對爐襯侵蝕進一步加劇。氣流沖刷，爐料對妒襯的摩擦、堿蒸氣的侵蝕性和碳的沉積以及氣氛的波動等都對襯的損壞會進一步加刷，因此要求這部分的耐火材料爐村的質量進一步提高。以前多用高鋁磚和剛玉磚，現在多用碳化硅磚。

（3）爐缸和爐底用耐火材料。爐缸上部靠近風口區溫度在00-00℃，爐底溫度一般在50-00℃。在爐缸部位焦炭燃燒,產生很高的溫度，因此對爐襯的熔蝕是嚴重的。爐缸處風口用硅線石磚、剛玉澆注料和石墨質填料，現在用碳化硅質耐火材料越來越多。出鐵處用Al2Oo3-SiC-_C磚或炭塊也越來越普遍。在爐底主要受到鐵水滲人和鐵水對炭磚的侵蝕而損毀。現在爐底多用致密度高、導熱性好和抗侵蝕性好的石墨磚和微孔炭磚。值得指出的是，近年來這部分出現了陶瓷杯,即在爐底和爐缸接觸鐵水的工作襯用一層無炭的耐火材料，如Sialon 結合剛玉磚、剛玉莫來石磚和合成莫來石磚等

（4）高爐風口區處在00℃以上的高溫和受到很大的熱應力，如摩擦等物理損壞,承受由于堿、鋅、炭沉積等化學侵蝕，以及氣流和熔體的沖擊損壞。以前多使用黏土磚或硅線石磚，近開始使用耐堿性非常好、強度很高的碳化硅制品和Sialon結合的剛玉制品。

（5）高爐長壽是一個長期的非常重要的課題。它對提高效益、提高回報產生重要的影響。世界各國都高度重視對它的研究。因此,高爐的使用壽命就越來越高。提高高爐長壽的重要方法之一是用高品質耐火材料爐襯。關鍵部位的耐火材料的檔次越來越高。微孔炭磚和石墨磚,碳化硅磚和Sialon 結合的剛玉磚以及鋁炭磚的使用比例越來越高。這些產品的質量也越來越高。隨著高爐容積的增加，用這些高品質的耐火材料的比例也就越高，使用壽命也大大得到了提高,而中小型高爐仍然使用更多的是黏土磚和高鋁磚，只有很少部分使用高品質的碳化硅制品,因此我國小型高爐的使用壽命也就較低。不過,近年來價格低廉和性能優良的鋁炭磚在中小型高爐上使用取得了較好的效果,以后可能會得到進一步的發展和提高。

（6）為了提高高爐的使用壽命，目前對高爐修補越來越普遍。對高爐襯修補的方法有

1)半干法噴補爐襯;

2)近年來濕式噴射料發展很快,用該材料噴補爐襯;

3)當爐襯的高爐壁發紅時,在該處打孔,用擠壓機把壓人料壓人到發紅的爐襯處。

高爐各類特殊問題處理方法解答 

對于高爐特殊爐況處理技術，高爐特殊爐操作者應在綜合分析判斷的基礎上，采取相應的措施，減少損失，提高高爐生產效率。

1.低料線料線低于正常料線0.5m以上叫低料線，時間在1小時以上.低料線的危害：打亂了爐料的正常分布，使料拄的透氣性變壞，爐內煤氣流分布失常，爐料得不到正常預熱和正常還原，是造成爐涼和爐況失常的重要原因。低料線會使高爐順行變壞，爐溫向涼，生鐵含硫升。高1-2倍。風渣口易破損低料線易損壞爐襯，打亂軟熔帶的正常分布，易造成爐墻結厚和結瘤，也容易燒壞爐頂設備。低料線的爐料到達軟熔帶時，高爐難操作。爐料透氣性差，風量和壓差不對應。低料線的原因：生產不穩定.高爐順行變差，崩料或連續崩料；懸料坐料形成低料線，特別是頑固懸料坐料形成低料線特別深；設備故障不能上料或上料慢，以及原燃料供應不上等。低料線的處理：要充分認識低料線的危害。根據爐頂溫度（不超過250℃）高低，適度減風，控制好料線，要確保爐頂溫度不能超出允許高值（300℃），保護好爐頂設備（啟動爐頂打水設備，但不能打水過多）。減風是趕料線的好辦法。但不適宜于長期低料線作業。減風、低壓時間不超過2小時。為補償爐料加熱不足，防爐涼，低料線一定要輕焦炭負荷，要根據料線的深度和時間而定，一般輕焦炭負荷10%-30%。設備故障：減風到高爐允許的低水平，只要風口不來渣。故障消除后，要先裝料，攆上料線后，再加風。上料過程中要補凈焦。故障處理時間長，不能上料，要抓緊組織出鐵，鐵后休風。上料設備故障之后，可先上幾批焦，后補礦石。但焦炭上料設備故障，不允許先上幾批礦石，后補焦炭的做法。爐況不順的高爐低料線的處理一定要慎重。要防止惡性懸料。可采取減風與控料線相結合的辦法，風壓平穩是前提。爐子已懸料，要先裝料，后坐料。低料線的爐料到達風口區時，如遇風壓高，高爐爐況不順，可改1-3批倒裝料或適度減風。為保護爐頂設備，在爐頂溫度大于500℃時，可向大小鐘之間通蒸氣，但嚴禁向爐內打水，可適度減風。風量減到50%以上時，料線深3m以上，低料線的因素沒排除，要立即組織出鐵，鐵后休風。攆料線不能急，要均勻上料，防止懸料或惡性懸料。連續崩料造成的低料線，建議休風堵風口，以利于恢復爐礦。案例：某廠1513m3高爐因設備事故造成低料線4m，處理過急，低料線的爐料到達風口區時連續崩料，未及時減風，導致懸料，以及頑固懸料。終導致爐涼，用十多天處理才正常。某廠1513m3高爐因上料設備故障，造成低料線。趕料線過急，料滿后懸料，進一步處理不當，坐料不下，休風料也不下，噴吹渣口和鐵口無效，只好拉下渣口小套，送風吹爐缸內爐料外排。兩小時后坐料下來，爐大涼，出三次號外。

2.偏料兩尺相差大于0.5m以上叫偏料。鐘閥高爐兩尺相差1.0m以上也叫偏料。偏料的危害：破壞煤氣流正常分布，能量利用率降低，使裝料調劑手段效果減小造成高爐圓周工作不均，特別是爐缸溫度不均，對噴煤和下部調劑效果有較大影響，易產生爐況大涼，大崩料或連續崩料，懸料.結瘤。爐料粉末易集結在下料慢的部分。2.1偏料的征兆在料線淺的高爐易發生裝料過滿，或大鐘關不嚴。風口圓周工作不均，一側暗，一側亮。各渣口，上下渣溫差別大。渣鐵物理熱不足，生鐵含s高，爐渣流動性差。CO2曲線低料線側較低，高點向中心移。風壓高且不穩，頂壓常見尖峰。爐頂溫度曲線分散，低料線一側溫度高。2.2偏料的原因爐襯侵蝕不均，侵蝕嚴重一側煤氣流過分發展。爐型發生變壞，一側可能有結瘤，使下料不均。旋轉布料器故障，停轉后布料偏。風口圓周工作不均。爐料粉末多，布料時發生爐料粒度偏析。

2.3偏料的處理辦法檢查料尺工作是否正常，有無假象。出現偏料要避免中心過吹和爐溫不足。偏料初期，可改變裝料制度，采取疏松邊緣或雙裝等的辦法。爐溫充沛時，可鐵后坐料，加3-5批凈焦，后補礦，改變煤氣流分布。使用無料鐘設備可采取定點布料。低料線一側縮小風口經，加套，嚴重是可堵風口。發現有結瘤要及時處理。大鐘和旋轉布料器工作有缺陷要及時處理。

維護高爐出鐵口的辦法

保持足夠的鐵口深度，是按時出凈潦鐵及維護鐵口的關鍵。高爐投產后，由于渣、鐵的沖刷和化學侵蝕，鐵口區的磚襯侵蝕很快，當侵蝕到接近四周的冷卻壁時，就會威脅高爐的安全生產，所以要在每次出完鐵后用泥炮將耐火泥打入爐內一定深度，使其不僅起堵塞孔道的作用，還要在鐵口區被侵蝕處形成泥包，以彌補被侵蝕的磚襯。為了保證安全生產，要求鐵口泥包的深度比爐缸內襯厚一些，合理的鐵口深度一般是爐缸原內襯至爐殼厚度的1.2-1.5倍。

維護好出鐵口，應做好如下幾點：

(1) 要開好流鐵孔道。出鐵時爐缸內的渣、鐵從四周匯向鐵口，孔道靠近內壁部分侵蝕較快，因此，開孔時應外面稍大，里面稍小，并應防止鉆彎。孔徑大小，要根據高爐大小而定，并考慮控制鐵水流速，一般在每分鐘4-8t，過快過慢對鐵口維護都不利。

(2) 出鐵口必須烤干，不能帶潮泥出鐵。因為孔道壁的潮泥與高溫鐵水接觸引起水分急劇蒸發，產生爆炸噴濺，使流鐵孔道斷裂，對出鐵口的維護十分不利。

(3) 要選擇好的耐火炮泥。維護出鐵口主要靠耐火泥在爐內形成泥包，因此，要求耐火泥要有足夠的耐火度，抗渣、鐵沖刷與侵蝕的能力;要有好的導熱性和透氣性，能在兩次出鐵的間隔時間內完全干燥，還要有一定的可塑性，以便形成泥包。

(4) 在有渣口設備的高爐，要盡量放好上渣，減少從鐵口排出的下渣量。

(5) 每次要出凈渣、鐵。一般要求實際出鐵量與理論計算量的差值不大于15%，也不要過分噴吹鐵口，這對鐵口維護有害，尤其是高壓操作時要嚴禁大噴吹鐵口。

(6) 出鐵口角度要合理。出鐵口角度是指所開流鐵孔道與出鐵口水平中心線夾角。保持適宜的鐵口角度，可使爐缸內存有適當的殘鐵，起保護爐底的作用，同時使鐵口泥包穩定堅固。隨著高爐爐齡的增加，爐缸、爐底不斷被侵蝕擴大，殘鐵減少，鐵水也逐漸下移，為此應適當加大鐵口角度。但在一定的操作條件下，鐵口角度應相對固定，不宜經常變動。

現代高爐的死鐵層加深后，鐵口角度就變化很小了，有時甚至一代高爐都維持在同一角度。

(7)要維護好泥套。鐵口泥套是用特制的泥套泥利用泥炮的壓炮裝置壓制而成的，只有泥套完整才能保證堵口時泥炮頭與泥套嚴密吻合，使耐火泥順利打進鐵口內，不至于產生炮泥從旁邊冒出，鐵口打不進泥的現象。

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