高炉用耐火材料

产品应用:炼铁高炉

产品案例:苏钢、卡钢

产品分类:高炉用耐火材料

产品描述:高炉用耐火材料有:半石墨碳砖、微孔碳砖、复合棕刚玉组合砖、碳复合砖或微孔刚玉砖、烧成微孔铝碳砖、高铝砖、粘土砖、碳素胶泥、粘土浇注料、缓冲泥浆、喷涂料等。

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产品详情

高炉是冶炼生铁的主要设备,炉壳由钢板焊制而成,内衬由耐火材料砌筑,炉壳和内衬之间设有冷却设备。高炉内衬是维护高炉正常工作的保证,可减少热损失,保护冷却设备与炉壳免受热应力和化学侵蚀。因此,高炉内衬所用耐火材料质量的好坏是决定高炉使用寿命的重要因素。今天,我们就高炉用耐火材料解决方案进行简单说明。

一、瑞沃承包高炉用耐火材料案例

印尼苏刚450m3高炉陶瓷杯、炉腹供货,印尼卡钢1080m3高炉炉身、炉腰、炉腹、陶瓷杯部分供货,印度钢铁350m3高炉陶瓷杯、炉腹、炉腰等耐火材料供货,土耳其450m3高炉炉体部分供货等等。

二、高炉用耐火材料介绍

高炉用耐火材料部位有:炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸和炉底,炉缸部分有风口区和出铁口区,高炉用耐火材料种类有:耐火砖及不定形耐火材料。

1、高炉用耐火砖有:半石墨碳砖、微孔碳砖、复合棕刚玉组合砖、碳复合砖或微孔刚玉砖、烧成微孔铝碳砖、高铝砖、粘土砖等。

2、高炉用不定形耐火材料有:碳素胶泥、粘土浇注料缓冲泥浆、喷涂料等。

三、高炉用耐火材料具体介绍

1、炉底用耐火材料有:半石墨碳砖、碳质捣打料、碳素胶泥

1.1半石墨碳砖理化指标及用途

项目

指标

体积密度,g/cm

1.5

显气孔率,% ≤

17

耐压强度,Mpa ≥

30

抗折强度,Mpa ≥

8

抗碱性,级

U或LC

导热系数,W/m.k ≥

300℃

14

600℃

16

用途

用于砌筑高炉炉底

 1.2碳质捣打料理化指标及用途

项目

指标

固定碳,% ≥

80

施工温度,℃

常温

体积密度,g/cm

1.6

耐压强度,Mpa ≥

10

导热系数,w/m·k ≥

16

用途

用于半石墨碳砖与冷却壁之间宽缝间隙的填充或炉底找平

 1.3碳素胶泥理化指标及用途

项目

TJ-1A

TJ-1B

固定碳,% ≥

50

50

灰分,% ≤

10

20

挥发分,% ≤

39

30

水分,% ≤

1

1

挤压缝试验,≤

1

粘结抗折强度,Mpa ≥

3

5

用途

配合半石墨碳砖、微孔碳砖的砌筑高炉内衬

 2、炉缸用耐火材料:微孔碳砖;炉缸陶瓷杯用耐火材料:复合棕刚玉砖、刚玉莫来石砖、碳复合砖、微孔刚玉砖(四种耐火砖选其一)

高炉炉缸用耐火砖

2.1微孔碳砖理化指标及用途

项目

RWTZ-1

RWTZ-2

RWTZ-3

体积密度,g/cm

1.65

1.7

1.7

显气孔率,% ≤

15

14

14

常温耐压强度,MPa ≥

40

35

30

铁水溶蚀指数,%≤

20

18

18

抗碱性

UExcellent

UExcellent

UExcellent

透气度,mDa ≤

8

5

3

平均孔径,μm ≤

0.8

0.5

0.5

<1μm孔容积,%≥

70

75

75

导热系数,W/m.k ≥

室温

7

/

/

300℃

10

/

/

600℃

12

20

30

用途

高炉炉缸缸壁砌筑

 2.2.1炉缸陶瓷杯用耐火材料理化指标

项目

复合棕刚玉砖

刚玉莫来石砖

Al2O3% ≥

78

80

SiC,% ≤

8-14

Fe2O3% ≤

1

1.5

体积密度,g/cm

2.9

2.85

显气孔率,% ≤

15

19

常温耐压强度,Mpa ≥

100

100

0.2Mpa荷重开始软化温度,℃≥

1660

1550

重烧线变化率,%

0-+0.2

±0.2

热膨胀率,%

0-+0.5

抗渣溶蚀率 % ≤

10

用途

高炉陶瓷杯砌筑

 2.2.2炉缸陶瓷杯用耐火材料理化指标

项目

微孔刚玉砖

碳复合砖

WGZ-1

WGZ-2

CA-1

CA-2

Al2O3,% ≥

80

85

70

75

C,% ≤

9

9

Fe2O3,% ≤

1

0.8

常温耐压强度,Mpa ≥

100

120

55

60

体积密度,g/cm

3.1

3.2

2.7

2.85

显气孔率,% ≤

16

14

16

15

透气度,mDa ≤

1

0.5

1

0.8

铁水溶蚀指数,% ≤

1.5

1

2

2

抗炉渣侵蚀率,% ≤

8

6

3

2

平均孔径μm,≤

1

0.5

1

1

孔容积,% ≥

70

75

70

70

导热系数,w/m·k ≤

5

5

12

15

氧化率,% ≤

1

1

用途

高炉陶瓷杯砌筑

 3、炉腹、炉腰用耐火材料:烧成微孔铝碳砖

3.1烧成微孔铝碳砖理化指标及用途

项目

指标

RLT-1

RLT-2

RLT-3

Al2O3,% ≥

65

60

55

C,% ≥

11

11

9

Fe2O3,% ≤

1.5

1.5

1.5

体积密度,g/cm

2.85

2.65

2.55

显气孔率,% ≤

16

17

18

常温耐压强度,Mpa ≥

70

60

50

0.2Mpa荷重开始软化温度,℃≥

1650

1650

1600

热震稳定性,次≥

100

100

100

铁水溶蚀指数,% ≤

2

3

4

透气度,mDa,≤

0.5

2

2

平均孔径,% ≤

0.5

1

1

孔容积,% ≥

80

70

70

抗碱性能,% ≤

10

10

15

导热系数,w/m·k ≥

13

13

13

用途

高炉风口区以上的炉腹、炉腰部位砌筑高炉内衬

 4、炉身用耐火材料有:炉身冷区用高铝砖或烧成微孔铝碳砖;炉身无冷区用致密粘土砖或磷酸盐浸渍粘土砖

4.1炉身冷区用耐火材料理化指标

项目

高铝砖

GL-65

GL-55

GL-48

Al2O3,% ≥

65

55

48

Fe2O3, % ≤

2

2

2

显气孔率,% ≤

19

19

18

常温耐压强度,Mpa ≥

58.8

49

49

0.2 Mpa荷重软化开始温度,℃≥

1500

1480

1450

重烧线变化率%

1500℃×2h

+0~-0.2

+0~-0.2

--

1450℃×2h

――

――

+0~-0.2

耐火度,℃≥

1790

1770

1750

用途

高炉炉身砌筑

 4.2高炉炉身无冷区用耐火材料理化指标

项  目

粘土砖

磷酸浸渍粘土砖

ZGN-42

GN-42

GLN-42

Al2O3,% ≥

42

42

41-45

P2O5,%≥

7

Fe2O3,%≤

1.6

1.7

1.8

显气孔率,% ≤

15

16

14

常温耐压强度,Mpa ≥

58.8

49

60

0.2 Mpa荷重软化开始温度,℃≥

1450

1430

1450

重烧线变化率,%

1450℃×2h

+0~-0.2

+0~-0.3

-0.2~0

耐火度,℃≥

1750

1750

1750

抗碱性,(强度下降率)%

 —

15

用途

高炉炉身砌筑

 5、炉喉用耐火材料有:粘土浇注料、缓冲泥浆

5.1粘土浇注料理化指标及用途

项目

YJ-CN-120

YJ-CN-130

YJ-NL-60

Al2O3%≥

30

40

60

耐火度,℃≥

1610

1650

1720

体积密度,g/cm

1.7

1.7

2.2

抗折强度,MPa ≥

110℃×24h

4

5

3.5

1400℃×3h

5.0(1200℃)

6.0(1300℃)

耐压强度,MPa ≥

110℃×24h

9

3h烧后

35.0(1450℃)

线变化率,%

±1.0(1200℃)

±1.0(1300℃)

±0.3(1450℃)

用途

浇筑高炉炉喉钢砖与炉壳之间

 5.2缓冲泥浆理化指标及用途

项目

指标

SiC,% ≥

50

Al2O3% ≤

20

耐压强度,Mpa ≥

110℃×24h

1

1000℃×3h

0.25

体积密度,g/cm

1.6-1.7

收缩率,% ≤

1

热态压缩率,% ≥

30

用途

高炉炉喉与炉身相接处

 6、耐火喷涂料理化指标及用途

项目

FN-130

DH-140

XA-1

CCH-1

中重质

重质

重质

致密质

Al2O3,% ≥

40

≥45

≥62

耐火度,℃≥

≥1530

≥1610

≥1730

耐压强度,Mpa ≥

≥19.6

≥24.5

≥39.23

≥39.23

1300℃×3h

900℃×3h

抗折强度,Mpa ≥

110℃×24h

≥3.92

≥6.86

≥5.88

≥4.9

热态烧后

1300℃

1300℃

1400℃

900℃×3h

≥0.98

≥0.49

≥0.98

≥7.8

烧后线变化率,%

1300℃×3h

1400℃×3h

1300℃×3h

900℃×3h

±0.1

±0.1

±0.1

±0.5

烧后体积密度,g/cm3

1300℃×3h>1.65

1400℃×3h>1.90

1300℃×3h

90℃×3h

>2.3

>2.0

导热系数,w/m·k

0.58-0.70

[0.5-0.6]

1300℃

用途

高炉炉身上半部分、炉喉、炉底碳砖表面

 7、低温固化喷涂料理化指标及用途

项目

RDP-B1.5

Al2O3% ≥

35

耐火度,℃≥

1540

体积密度,g/cm3(110℃×24h)≤

1.4

常温耐压强度,Mpa(110℃×24h)≥

15

常温抗折强度,Mpa(110℃×24h)≥

3

重烧线变化率,%(1300℃×3h)

±1.0

用途

高炉内衬与冷却壁之间缝隙的填充

 8、无水压入泥浆理化指标及用途

项目

指标

水分,% ≤

1

固化温度,℃

70-80

固化时间,H

36-48

体积变化率,(150℃×50h)% ≤

1

体积密度,(110℃×24h)g/cm

2.0

耐压强度,(110℃×24h)Mpa ≥

40

用途

高炉炉壳与冷却壁之间

四、高炉“陶瓷杯”优点

1、可提高铁水出铁温度,有利于铁水的再处理。

2、降低铁水的渗透,使内衬更完整。

3、减少出铁沟磨损,提高出铁产量。

五、高炉用耐火材料要求

1、根据不同的使用部位,耐火材料要求具有一定的耐火度。

2、具有良好的高温稳定性。

3、在长期的高温环境下,耐磨性能要好。

4、导热性好,可保护冷却壁与外壳不受侵蚀。

5、抗侵蚀、抗冲刷性能好。

六、高炉用耐火材料注意事项

1、使用符合质量标准的耐火材料,按照炉体部位使用相应的耐火材料。

2、砌筑高炉内衬,严格按照施工标准砌筑,确保内衬的完整性。

3、非同材质耐火材料禁止混合使用。

4、施工期间注意安全。

七、高炉内衬砌筑方式

1、高炉砌筑用耐火砖有直形砖和楔形砖,砌筑方式为“错缝砌筑”,要求不砍砖,如未达到要求可使用填缝料来调整。

2、炉底用碳砖砌筑,根据高炉砌筑设计进行砌筑工作,常见为三层。

3、陶瓷杯在耐火材料供应厂家预砌并编号后交付,预砌要求为:竖缝(辐射线)小于1㎜,水平缝小于1.5㎜、环缝小于2㎜。

4、风口、出铁口组合砖预组装,根据使用部位的要求预留砖缝,预组装编号后进行交付。

5、为保证砌筑质量,应严格要求耐火砖外形尺寸。由于耐火砖砌筑部位不同,砌筑砖缝大小也不同。砖缝要求:炉底、炉缸0.5mm,炉腹、炉腰、炉身下部1.0mm,炉身上部不大于1.5mm,炉喉不大于2.0mm,碳砖薄缝2.0mm。

6、高炉砌筑时,耐火砖与耐火泥浆、填缝料为同材质。

八、高炉烘炉工作

高炉内衬砌筑完毕后就需要进行烘炉工作,一般烘炉时间为13天,即升温6天,保温2天,降温(包括凉炉)5天。我们就高炉升温烘炉做简单介绍,烘炉其他工作可咨询瑞沃技术人员。

1、高炉烘炉参数:

项目

温度

风量

顶压

占用

温度界限

区间℃

m3/min

MPa

时间h

炉顶℃

气密箱℃

2VS入口℃

升温

150~450

1500

0.02

144

300

70

60

保温

450

1500~2000

0.02~0.025

48

300

70

60

降温

450~150

1500~2000

0.02~0.025

72

300

70

60

凉炉

150~60

48

 2、高炉烘炉注意事项

(1)采用热风炉烘炉,烘炉曲线的温度控制以热风温度为准。风口前端温度做参考,不做调节依据。

(2)烘炉废气由调压阀组后、水封前的放散阀及消音器入孔放出。炉顶放散阀仅在对烘炉进程做调剂时使用。

(3)严格控制炉顶温度和气密箱温度。在任何情况下不允许炉顶温度超过300℃和气密箱温度超过70℃。

(4)在炉顶温度、气密箱温度低于上限的情况下,在保持规定烘炉温度的同时,应争取使用较大的风量,以加速干燥过程。

(5)顶压一般可控制在0.02~0.025Mpa范围,用调压阀组进行控制。

(6)烘炉结束时间的最终确定,应视实际烘干程度而定:各排气孔不再有水汽排出,且已持续一段时间;废气的湿度比较稳定,接近大气湿度。(差值小于1g/m3)

九、高炉开炉前工作事项

1、开炉前,对水、电、风、汽等系统及设备做好检查及试运行,保证各项设备正常运转。

2、确保炉内外耐火材料砌筑的烘炉工作。

3、准备质量好、数量充分的开炉料,要求水分少、杂质少,粒度均匀,还原性好。

4、高炉开炉前应在炉内人工做好泥包,高炉开始送风时,出铁口会呈喷吹状态,这时就需要使用炮泥进行堵塞,堵泥不能太多,第一炉铁的铁口比较难开,应视情况先用氧气烧开,再放铁水。

5、开炉工作一定要周到、安全。

十、高炉炉前操作注意事项

1、出铁水时及时开口,出铁完毕及时封口并打入无水炮泥,在高炉内形成泥包,泥包量视情况而定,瑞沃技术人员可负责在现场指导高炉操作人员。

2、注意操作安全与放铁水的时间。

十一、高炉炉衬日常维护

1、建立炉衬水温检测系统

(1)每班检测炉衬冷却壁进出水温度,并做记录。

(2)水温差出现异常要增加测量次数做记录。

2、优化炉料

(1)炉衬侵蚀是不可逆的,首先要确保炉料的品质,是减缓炉衬侵蚀的方法之一。

3、严格控制出铁管理

(1)优质出铁口用耐火材料可提高高炉出铁产量,降低炉缸内衬的侵蚀。

4、加强操作管理

(1)制定标准化高炉操作制度,要求每个岗位按照标准施行,杜绝个人失误造成炉况负面影响。 

以上是高炉用耐火材料简单介绍,高炉用耐火材料种类及规格较多,在这里就不一一介绍了,更多高炉内衬解决方案可咨询瑞沃窑炉专家,我们可根据您的要求为您提供高炉用耐火材料设计方案及技术服务。瑞沃是一家专业的耐火材料生产厂家,可提供高炉及炼铁炼钢承包服务,期待合作。 

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瑞沃耐火成立于2002年,被认定为中国高新技术企业,并获得了ISO、CE等多项认证以及20+项专利证书。瑞沃致力于通过技术创新服务国际高温工业,所服务印尼项目被CCTV“新闻直播间”专题报道,被行业媒体《耐材之窗》称为“一带一路的先行者”。

瑞沃为100余家客户提供产品及服务,客户遍及中国、土耳其、印尼、越南、法国、德国、印度、加蓬、台湾等一带一路区域,与欧美日耐火品牌厂商同平台竞争并赢得市场。瑞沃在国际市场服务中积累了丰富的经验和自信。

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