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高炉如何配置耐火材料

 高炉是钢铁冶金生产中重要的热工窑炉设备,其主要作用是炼铁,高炉由炉壳和炉衬组成,炉壳为钢板,炉衬为耐火材料。炉衬可分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸、炉底6部分。以下是以炉缸炉底为例,简单阐述炉底的结构及耐火材料配置。
 
  高炉炉底主要分为缓蚀型和相对型两种,目前以相对型为主,相对型分两种,即全炭炉底(又称黑色炉底)(图1)和综合炉底(图2)。型结构就是在炉底采用了高导的碳质材料,比缓蚀型炉底减薄近三分之二,重视炉底冷却,加强冷却效果,在炉底尽早形成具有防护作用的挡铁墙,只要热平衡不被破坏,渣铁壳也就会相对“”地保持。
 
  型炉底形成了综合炉底和全炭炉底两大流派,从传热学角度来说,综合炉底是绝热与导热的结合,全炭炉底是完全的导热机理。从设计构思角度来说,综合炉底和全炭炉底又是“现代耐火材料法”和“导热法”的杰出代表。从经济和高炉操作工艺过程来说,综合炉底将是今后的发展趋势。
 
  全炭炉底虽然通过减薄炉底,采用高导热优质的炭砖满足了高导热强冷却的要求,通过导热的办法尽快形成渣铁壳保护耐火材料不受炉内的侵蚀。然而,在开炉初期,由于冷却效果不能充分发挥,冷却不正常,还有操作不稳定,渣铁壳不能较快地形成,必然对炭砖衬强烈地磨损侵蚀,有可能在这段动态期,炭砖就遭到严重损坏,不利于稳态期的长寿。
 
  相比之下,综合炉底在满铺炭砖的上面覆盖一层耐磨、低导热、抗碱、抗铁水渗透的高铝陶瓷材料,首先在开炉初期的动态期,这层高铝陶瓷材料直接面对渣铁,有力地抵抗炉料的冲击、渣铁的冲刷、炉内高温下的各种化学侵蚀,保护下面的炭砖;另外,某些具有受热微胀性的高铝陶瓷材料受热微胀可以将砖缝挤实,也使渣铁经砖缝的渗透减少,有效地延长动态期,待这层高铝陶瓷材科磨蚀后,又可保护下面较完好的炭砖上尽早形成渣铁壳,这种结构更安全,更有利于炉底长寿。

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