2012年国外大型高炉、热风炉用优质耐火材料的现状及发展
2012-04-26 10:17 来源： 我的钢铁网
国外大型高炉、热风炉用优质耐火材料的现状及发展
1.大型高炉用耐火材料
目前,世界上炉内容积大于2000时的大型高炉有100多座,其中4000--5000的超大型高炉有30多座.国外大型高炉由于使用精料和富氧喷吹天然气,重油,煤粉,提高送风温度和炉顶压力,采用冷却板,立式冷却壁等冷却技术,开发使用碳化硅砖,微孔碳砖,"陶瓷杯"等优质高效耐火材料,使一代炉令达到10年以上,而新一代高炉设计寿命均为12--25年.
1.1炉底和炉缸用耐火材料
国外高炉的炉底和炉缸已由过去使用粘土砖,高铝砖改为使用碳砖,微孔碳砖和"陶瓷杯".由于碳砖具有导热性高,抗渣性和抗碱性强,耐热剥落性好,高温强度大,并能够大型化等优点,所以得到了大量使用.为了进一步改进碳砖的质量,通过添加A12q,提高了杭铁水熔解性;通过添加金属硅和破化硅,使气孔微细化,防止了铁水的侵入,提高了杭铁水浸透性;通过增加石墨添加量,提高了冷却效果;通过把结合剂从 沥青改为树脂,提高了高温强度。
目前,世界上炉内容积大于2000时的大型高炉有100多座,其中4000--5000的超大型高炉有30多座.国外大型高炉由于使用精料和富氧喷吹天然气,重油,煤粉,提高送风温度和炉顶压力,采用冷却板,立式冷却壁等冷却技术,开发使用碳化硅砖,微孔碳砖,"陶瓷杯"等优质高效耐火材料,使一代炉令达到10年以上,而新一代高炉设计寿命均为12--25年.
1.1炉底和炉缸用耐火材料
国外高炉的炉底和炉缸已由过去使用粘土砖,高铝砖改为使用碳砖,微孔碳砖和"陶瓷杯".由于碳砖具有导热性高,抗渣性和抗碱性强,耐热剥落性好,高温强度大,并能够大型化等优点,所以得到了大量使用.为了进一步改进碳砖的质量,通过添加A12q,提高了杭铁水熔解性;通过添加金属硅和破化硅,使气孔微细化,防止了铁水的侵入,提高了杭铁水浸透性;通过增加石墨添加量,提高了冷却效果;通过把结合剂从 沥青改为树脂,提高了高温强度。
近年来,国外已在炉缸处使用了新型微孔碳砖和超微孔碳砖,取得了很好的效果, 改善了杭铁水浸透性,杭碱性和杭氧化提性性.微孔碳砖将原有碳砖的气孔直径从4 --5pam降到0. 51ium,超微孔破砖的气扎直径仅为0. 2pm.表3列出了微孔碳砖和超微孔碳砖的性能. 气孔直径,热风炉用耐火材料。
国外热风炉主要采用内燃式热风炉和外燃式热风炉,内燃式热风炉有考贝式,麦克卢尔式和艾莫伊登式,外燃式热风炉有考伯斯式,马丁式和新日铁式.近年来,内燃 式热风炉已逐渐被外燃式热风炉所取代,内燃式热风炉供风量不超过200000Nm3/h,
而外燃式热风炉供风量可从180000Nm' /h增至500000Nm'/h.德国蒂森公司蒂森厂2号高炉建造了最大热风炉,供风量为480000Nm' /h,蓄热室直径为tom,燃烧室直径为5.5m,高约47m,正常操作风温控制在1300`C,采用三座热风炉操作.国外热风炉为了保证安全生产20-30年而无需大修,便根据各部位的温度及其 温度变化速度,荷重和气氛等选择适合的耐火材料,一般采用粘土砖,高铝砖和硅砖, 但在高温热风炉的燃烧室,炉顶和蓄热室上部使用了优质莫来石砖和优质硅砖. 国外热风炉用耐火材料除了要求体积密度,杭热震性和高温强度等性能外,特别 重视杭蠕变性.在高温部位一般使用优质硅砖和低蠕变高铭砖,同时推荐使用红柱石砖,在温度为1450℃时,使用从q含量为65%的红柱石砖,在温度为1350℃时,使用 从q含量为55%的红柱石砖.在低温部位使用从q含量不同的各种粘土砖列出了国外外燃式% 日本为了提高高炉的生产能力,降低燃料单耗,不断提高热风炉的送风温度和压 力,使热风炉炉顶的操作温度已由1250℃升高到1400℃以上,外燃式热风炉顶温度已 达到1550,C,因此耐火材料的使用条件越来越苛刻,对于炉顶砖脱落,隔壁墙砖变形损毁,格子砖蠕变变形损毁采取了各种措施,尤其是对外燃式热风炉和高温操作的内 燃式热风炉,通过改进和提高耐火材料的杭蠕变性,改变砖的材质,在高温部位使用高
铝砖和硅砖,显著提高了热风炉的使用寿命,其炉令已达到高炉2个炉役以上。
而外燃式热风炉供风量可从180000Nm' /h增至500000Nm'/h.德国蒂森公司蒂森厂2号高炉建造了最大热风炉,供风量为480000Nm' /h,蓄热室直径为tom,燃烧室直径为5.5m,高约47m,正常操作风温控制在1300`C,采用三座热风炉操作.国外热风炉为了保证安全生产20-30年而无需大修,便根据各部位的温度及其 温度变化速度,荷重和气氛等选择适合的耐火材料,一般采用粘土砖,高铝砖和硅砖, 但在高温热风炉的燃烧室,炉顶和蓄热室上部使用了优质莫来石砖和优质硅砖. 国外热风炉用耐火材料除了要求体积密度,杭热震性和高温强度等性能外,特别 重视杭蠕变性.在高温部位一般使用优质硅砖和低蠕变高铭砖,同时推荐使用红柱石砖,在温度为1450℃时,使用从q含量为65%的红柱石砖,在温度为1350℃时,使用 从q含量为55%的红柱石砖.在低温部位使用从q含量不同的各种粘土砖列出了国外外燃式% 日本为了提高高炉的生产能力,降低燃料单耗,不断提高热风炉的送风温度和压 力,使热风炉炉顶的操作温度已由1250℃升高到1400℃以上,外燃式热风炉顶温度已 达到1550,C,因此耐火材料的使用条件越来越苛刻,对于炉顶砖脱落,隔壁墙砖变形损毁,格子砖蠕变变形损毁采取了各种措施,尤其是对外燃式热风炉和高温操作的内 燃式热风炉,通过改进和提高耐火材料的杭蠕变性,改变砖的材质,在高温部位使用高
铝砖和硅砖,显著提高了热风炉的使用寿命,其炉令已达到高炉2个炉役以上。
俄罗斯在新建和改建的热风炉高温部位,其中包括砖格子,基本上都使用硅砖,可将预热空气的温度提高到1200-1300`-,大幅度延长了使用寿命.近几年来,下塔吉尔钢铁公司又研究开发出了热风炉砖格子用镁橄榄石砖和镁橄榄石格砖,其性能列于这两种砖的耐压强度比硅砖高0.5--1.5倍,导热率也比硅砖高,在1300℃以上的高温下,热膨胀率比较高,可以砌筑在硅砖和莫来石刚玉砖上面,并可以砌筑在热风炉砖格子高温部位的任何高度上,这两种砖在3号高炉7号热风炉上使用,取得了
理想效果.
综上所述,目前世界各国都在不断提高高炉的生产设备能力和生产操作技术,为了适应高炉的大型化,高效化和长寿化的要求,努力提高耐火材料的生产技术,改进现 有耐火材料的质量,研究开发新材质,新产品的优质,高效,环保型耐火材料,完善和提高高炉的修补技术和冷却技术,使大型高炉的使用寿命达到20年以上,仍是今后的重要课题. 随着高炉送风温度和送风压力的提高,国外对热风炉的炉型结构和炉衬材料进行了大量研究工作,逐渐从内燃式热风炉向外燃式热风炉,内A式热风炉从一般温度操作向高温度操作方向发展,炉衬材料也由普通拈土砖向高铭砖,莫来石砖,优质硅砖,硅线石砖和红柱石砖方面发展,取得了很好效果,大幅度提高了使用寿命.今后,国外热风炉仍将朝着改进现有炉型结构和耐火材料质量,开发新型热风炉和新型耐火材料,进一步提高使用寿命方向发展.
总之,世界各国在二十一世纪将加大科研的力度,加强新品种的开发,加速产品的更换新代,实现耐火材料与高炉,热风炉的同步发展.
编辑：聂姣玲 电话：021---26093233
理想效果.
综上所述,目前世界各国都在不断提高高炉的生产设备能力和生产操作技术,为了适应高炉的大型化,高效化和长寿化的要求,努力提高耐火材料的生产技术,改进现 有耐火材料的质量,研究开发新材质,新产品的优质,高效,环保型耐火材料,完善和提高高炉的修补技术和冷却技术,使大型高炉的使用寿命达到20年以上,仍是今后的重要课题. 随着高炉送风温度和送风压力的提高,国外对热风炉的炉型结构和炉衬材料进行了大量研究工作,逐渐从内燃式热风炉向外燃式热风炉,内A式热风炉从一般温度操作向高温度操作方向发展,炉衬材料也由普通拈土砖向高铭砖,莫来石砖,优质硅砖,硅线石砖和红柱石砖方面发展,取得了很好效果,大幅度提高了使用寿命.今后,国外热风炉仍将朝着改进现有炉型结构和耐火材料质量,开发新型热风炉和新型耐火材料,进一步提高使用寿命方向发展.
总之,世界各国在二十一世纪将加大科研的力度,加强新品种的开发,加速产品的更换新代,实现耐火材料与高炉,热风炉的同步发展.
编辑：聂姣玲 电话：021---26093233
