热风炉都有哪些耐火材料-耐火砖知识与新闻-耐火砖高铝砖刚玉砖浇注料河南耐火材料厂-宏泰耐材

为了提高高炉产量，节约能源，降低焦比，高炉炼铁相继应用了高风温、高顶压、大喷煤等新技术。高风温对冶炼过程有十分重要的意义。在一定温度范围内，高炉风温每提高100℃，每吨铁可降低焦比15—20kg，提高产量3％。同时，高风温是高炉喷煤的必要条件。

热风炉要达到高风温，除了高炉的操作条件、高温热源、热风炉结构等因素外，必须要有既能长期承受高温，又能满足热风炉工艺需要的耐火材料作保证。热风炉用耐火材料要能经受住高温和高压。高温抗蠕变性妤，耐火砖的热容量大，热传导性好．有利于热交换和提高风温。热风炉用耐火材料的选择主要由热风温度决定，风温低于960℃时，一般选用粘土砖；风温在900—1100℃时，高温部位的炉衬和格子砖则用高铝砖、莫来石砖或砖线石砖；风温高于1100℃时，一般选用高铝砖、莫来石砖和硅砖作炉衬或格子砖。目前，我国绝大部分热风炉高温部位使用的耐火材料仍然是高铝砖。高铝砖虽具有较高的荷重软化点，但其抗高温蠕变性差，使用过程中易出现热风炉袼子砖下沉、变形，炉墙不均匀下沉、开裂等现象。

针对这一情况，我国除开发应用了热风炉用高抗蠕变高铝砖、硅砖外，还使田硅线石砖、莫来石砖、红柱石砖、粘土砖等，部分优质低蠕变高铝砖、低蠕变硅砖笋的各项理化性能已达到了日本、欧美等先进国家的水平，并且具有中国耐火原料的特色，同时还开发了各种不定形材料。

一、热风炉结构形式

热风炉的结构形式主要有内燃式、外燃式、顶燃式和改造型内燃式。我国拥有各种结构形式的热风炉。传统内燃式热风炉已不适应高风温的需要，外燃式最复杂，占地面积最大、造价最高，且受力不均匀的问题未能根本解决；顶燃式热风炉具有结构合理、寿命长、占地面积小、热效率高等特点；改造型内燃式热风炉同样可以适应高风温，特别适合于旧确’内燃式热风炉的改造。

此外，许多100m3以下的小型高炉及个别180—300m3高炉上采用顶燃式石球热风炉，它具有传热系数高、结构紧凑和投资低的优点。通过改进耐火球的性能，提高热风炉寿命，使之达到与高炉同步。

二、热风炉炉衬损毁机理

热风炉结构形式不同，炉衬损毁情况也有差异。内燃式热风炉最易损毁的部位是隔墙，外燃式热风炉则是两室拱顶及其过桥部位。其损毁原因主要有：

（1）热应力作用。由于热风炉不停地加热送风、热风炉炉衬和格子砖室经常处于骤冷骤热变化之中，砌体出现裂纹、开裂和剥落。

（2）化学侵蚀作用。煤气和助燃空气中含有一定数量的碱性氧化物，燃烧后的灰分中含有20%的氧化铁、20%氧化锌和10%的碱性氧化物，这些物质的一部分粘附在砌体表面，并向砖砌体内渗透，导致砖衬组织受损，发生龟裂，强度降低。

（3）机械荷载作用。热风炉是一种较高的构筑物，蓄热室格子砖下部承受的静荷重达0.8MPa（8kg／cm²），燃烧室下部衬体承受的挣荷重也较高，在机械荷重和高温作用下，砖砌体发生收缩变形和产生裂纹，影响了热风炉的使用寿命。

三、各种高效耐火材料的开发与应

1、硅砖

硅砖的蠕变率低，在高温下长期使用体积比较稳定，且耐火砖价格比较便宜。因此，硅砖广泛地用在热风炉的拱顶、联络管、燃烧室相蓄热室上部高温区，格子砖上部高温区。但是硅砖中的鳞石英、云石英和残余石英在低温下发生晶型转化而导致硅砖体积变化大，使得硅砖低温下热稳定性差。使用过程中800℃以下要缓慢加热或冷却。砌有硅砖的热风炉在炉顶温度不大于1400℃时的使用效果较好。

2、高铝耐火砖

高铝耐火砖除一般的热风炉高铝砖外。还包括莫来石砖、硅线石砖、红柱石砖和高铝堇青石砖。选用天然高铝矾土熟料和结合粘土为原料，按一般高铝砖生产工艺即可生产出1250一1350℃低蠕变高铝砖，该耐火砖质量奸，价格低，用于中小高炉热风炉上部，大型高炉热风炉中下部。

3、烧结莫来石砖

莫来石砖蠕变率低，热容量大，高温强度好，具有良好的抗热震性，是热风炉用理想的耐火杠料。宝钢4063m3高炉使用莫来石砖，风温达到1230℃，热风炉设计寿命为20年，焦炭节约量可观。这种耐火材料如果能在大型高炉上推广使用，将会有很好的经济效益。

4、组合砖

热风炉系统接口孔洞部位的耐火内衬是易损部位，传统的设计和施工方法很堆满足高炉高风温的要求，使用组合砖技术可较好地解决这一难题。

组合砖是由几种简单几何体，阳贯而形成的复杂空间几何体，其内含有数十种或数百种组合砖单体，这些组合砖互相锁紧，并均匀传递应力，结构十分牢固，从而获得较长使用寿命。

组合砖的制造方法分为3种：（1）半干法；（2）整体造型浇注离心法；（3）切割法。首钢2号高炉采用浇注离心法制造工艺生产的组合砖，出厂产品质量已超过设计要求。

5、高强低蠕变耐火球

我国的炼铁生产中，中小高炉占有很大的比例。其中一些与之配套的球燃式热风炉用传统硅质球的性能较差，出现粘结、炸裂等现象，影响到热交换率。为此开发了适用于600m3以下球燃式热风炉蓄热室使用的高强度、低蠕变耐火球。其寿命达到一代高炉大修的水平，且可提高风温到1000℃，节省煤气1/3节能效果显著。

6、隔热耐火材料

热风炉用隔热耐火材料的优劣对热风炉寿命也有极大影响，且可节约能源，降低耐火材料消耗。因此，许多炼铁厂根据所用内衬砖的特点选择相适宜的隔热耐火材料。目前所用的轻质耐火材料有轻质硅砖、轻质粘土砖、轻质高铝砖和硅藻土砖。此外，还使用各种隔热喷涂料和其他不定形隔热材料。杭钢在1号高炉球顶炉壳内喷涂了厚60一70mm的FN—130轻质喷涂料，代替了传统的硅藻土砖、石棉板等低强低温隔热结构。新结构热风炉与其他热风炉相比具有较好的绝热效果。可使风温长期保持在1050—1120℃，球顶钢壳温度平均降低51℃，散热量减少50%以上。在27m以上的高温段，包括燃烧室和蓄热室上端使用该喷涂料，可进一步扩大隔热效果。