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                  高爐耐火材料選擇、磨損因素及砌筑介紹

                  編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2020-08-07


                   
                  高爐耐火材料的磨損因素
                  1、高溫渣鐵的滲透與侵蝕
                  2、高溫和熱震破損
                  3、爐料和煤氣流的摩擦沖刷及煤氣炭素沉積的破壞作用
                  4、堿金屬和其他有害元素的破壞作用
                  高爐內任何部位的破壞,都適多種破壞機理的交替綜合作用的結果。高爐壽命是爐型設計、耐火材料結構及材質、高爐冷卻設備與工藝制度、冶煉條件等因素的綜合作用的結果。
                  高爐耐火材料的選擇 
                  高鋁磚對高爐渣的作用,鐵水沖蝕,高溫下的磨損,具有高的穩定性,并對一氧化碳有惰性??墒窃趬A介質中,在高溫條件下工作時,發現剛玉轉化為β-氧化鋁。這個轉化伴隨體積增大20%,而導致碎裂?;|首先與堿蒸氣相互作用。剛玉磚用莫來石或鉻鋁的基質代替剛玉結合,提高制品對堿作用的穩定性。
                  進一步提高高爐耐火材料效率是采用碳化硅制品;特別是用于爐身下部和爐腹內襯。碳化硅--化學惰性。對磨損,碳化硅耐火材料有非常高的穩定性,與碳質制品比較,碳化硅對氧化的穩定性較好。高爐應用碳化硅制品的主要問題是開發對堿具有足夠高穩定性的結合劑。從試驗的焦油結合碳化硅石墨制品,陶瓷(黏土)結合的,氧氮化物和氮化物結合的碳化硅制品,氮化物和氧氮化物Si3ON2結合的制品有比較好的穩定性??墒前l現自結合碳化硅制品更抗堿。既然自結合碳化硅制品制造困難,研究碳化硅含量各種組合的耐火材料:高鋁碳化硅的,石墨碳化硅的等。
                  鎂質耐火材料在爐身下部,爐腰和爐腹經過試驗。它的壽命指標比高質量的黏土磚高些,然而低于碳化硅。爐身下部和爐腹選擇合適的耐火材料,現在還在繼續進行。
                  爐身下部和爐腹經過連續工作時間到5~8年,個別情況到10~12年。爐身和爐腹的中間修理(Ⅱ級檢修),通常要12~18d完成。它是停爐,吹掉內襯、冷卻,檢查,內襯更換,檢修金屬構件和設備以及熔爐。個別場合的修理主要進行噴補。它由生產致密磚時應用的同樣原材料構成噴補料,利用氧化鐵含量低的礬土水泥或高鋁水泥做結合劑。已知是不停爐,修理體積不大的方法,在這種情況下,專用成分的耐火泥料通過爐殼的孔,小于1.5MPa的壓力下在爐中完成。這種泥料使用的黏結物質或軟化溫度超過200℃的煤焦油,沖淡的液體油,瀝青或水玻璃結合的高鋁水泥。
                  爐身上部修理(II級修理)可以不冷爐進行噴補。
                  爐床和爐缸內襯基本上由碳質砌筑。碳質制品的優越性表現它在還原或惰性氣氛中耐火度超過3000℃)高,隨溫度提高,強度增大,在很寬的溫度范圍內體積不變,抗熱震性好,對金屬和渣的不潤濕性以及能夠制取公差要求嚴格的大塊磚。爐床砌上3~4列有褶皺的炭質大磚,長到1.5~3.5m,斷面積(0.5~0.65)m×(0.5~0.65)m。爐床上面的墻砌上碳質大磚。爐床中心上部系列用高鋁褶皺(預防浮起)磚完成。為了預防磚浮起還用所謂頂砌的方法砌磚。作者認為耐火材料與生鐵相互作用的較低溫度為1100~1150 ℃。如果爐床上部應用高鋁制品,沿磚表層通過1100~1150℃等溫線,引起出鐵溫度為1450℃左右。高鋁磚在1100~1150℃等溫線層變薄時,磚外層溫度提高,出鐵溫度降低。這樣一來出鐵溫度成為高爐爐床內襯狀態的指示器。比較大的爐子由爐床下面配備調節冷卻。爐床損毀的主要原因(磚浮起)——在鐵靜壓力作用下,鐵鉆進磚之間的鋸齒縫里。所以爐床砌體要在精心準備好的大磚試驗臺上預先裝配。較大爐子的爐床耐火材料砌體的總厚度達到5m。必須預防爐子底座由于加熱(特別是不均勻)和爐床破壞時產生鐵的意外破口。
                  用碳質和高鋁磚砌筑爐缸。爐缸墻的碳質砌體用標準冷卻裝置或水套(二層爐殼幫助冷卻。爐缸上部(風口帶)適合砌筑碳化硅耐火材料。  
                  高爐用耐火材料砌筑
                  高爐耐火材料施工,自下而上可分為13個主要分部工序:A.亂爐底板下耐火澆筑料和搗打料施工。B.爐底炭膠壓人,使爐底與爐底搗打料結合充實。C.滿鋪找平層,炭料填搗,在灌膠孔已全部封焊完畢之后,將炭素料運到施工地點,并且完成中心劃線測量的準備,經扁鋼分格后實施炭搗找平。D.砌筑炭化硅磚。在找平層施工完成并且達到標準后,安裝鋼支架及支撐枕木,然后,從中心開始向兩頭砌筑,較后用風鎬搗固充入預留膨脹縫中的填料。E.滿鋪炭磚爐底:用專用工具(真空吸盤)吊裝炭磚就位,按各層炭磚施工圖紙所規定的角度位置施工,在保證安全和精度的前提下,采用50—70%的炭磚膠接材料進行砌筑。F.砌筑混合爐底:使用環形炭磚支撐座進行施工,完成這項工作后,即可進行爐墻砌筑。G.砌筑鐵口下爐缸炭磚。H.砌筑鐵口帶爐缸墻體。I.砌筑風口下爐缸墻。J.砌風口帶爐缸墻。K.砌爐腹及部分爐腰的耐火磚。L.砌筑爐身及部分爐腰耐火磚。M.完成爐喉澆注料施工。以上13個部位可按不同情況分段分期進行施工。當爐殼設計有耐火磚磚托時,可采取措施先施工爐身段,后施工爐底至爐腰段,并可同時平行流水施工。          
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