火材料可归纳为 :
(1) 炉身上部和中部用耐磨性和抗碱性较好
的致密粘土砖和三等高铝砖 ;
(2) 炉身下部 、
炉腰和炉腹用氮化硅或 Sialon
结合碳化硅砖 ;
(3) 炉缸和炉底用大型碳砖 、
微孔碳砖和石墨
化或半石墨化碳砖 ;
(4) 陶瓷杯用微孔刚玉 - 莫来石砖和 Sialon
结合刚玉砖 ,使用效果较好 。最近一个重要的创
新是开发出了具有较好抗侵蚀性能的 Al
2
O
3
- SiC
- Si 复合砖用作陶瓷杯
[ 2 ]
,其化学成分和物理性
能示于表 1 。
目前我国高炉内衬寿命已超过 10 年 ,如宝山
钢铁集团公司 1 号高炉 (4 063 m
3
) 寿命 10 年 6 个
月 ,武汉钢铁集团公司 5 号高炉 (3 200 m
3
) 寿命 10
年 11 个月 ,攀枝花钢铁公司 4 号高炉 (1 350 m
3
)
寿命是 13 年
[ 3 ]
。
表
1
高炉陶瓷杯用
Al
2
O
3
- SiC - Si
复合砖的化学成分和物理性能
样品
化学成分
( w
B
) / %
物理性质
Al
2
O
3
SiC
Fe
2
O
3
体积密度
/
(g
・
cm
- 3
)
气孔率
/ %
常温耐压
强度
/ MPa
荷重软化
温度
/
℃
线变化率
/ %
(1 500
℃
,2 h)
抗碱性
/ %
ZSG - 1
≥
80
≤
9
≤
1
≥
3. 0
≤
15
≥
110
≥
1 680
±
0. 1
15
ZSG - 2
≥
76
≤
12
≤
1
≥
2. 9
≤
17
≥
100
≥
1 660
±
0. 1
18
注
:
抗碱性指碱侵前后强度下降率
2. 2 热风炉用低蠕变砖
目前我国风温在 1 000 ℃以上的热风炉格子
砖和拱顶砖大都使用矾土基低蠕变高铝砖 ,它们
以烧结矾土为原料 ,加入适量的硅线石系矿物制
备 。表 2 给出了矾土基低蠕变砖系列 (在 1 250～
1 550 ℃、
间隔 50 ℃) 的蠕变数据 。在 0. 2 MPa 的
载荷下 ,50 h 的蠕变量小于 0. 6 % ,在稳定蠕变时
期 (20～50 h 之间) ,蠕变量小于 0. 2 %
[ 4 ]
。这些
低蠕变砖用于热风炉的效果良好 ,为高炉降低焦
比 、
节省能源做出了贡献 。
2. 3 出铁沟浇注料
高炉 出 铁 沟 大 多 采 用 低 水 泥 和 超 低 水 泥
Al
2
O
3
- SiC - C 浇注料 ,它们的化学成分和物理性
能示于表 3 ,使用寿命为 10～15 万 t (通铁量) 。
表
2
低蠕变高铝砖的化学成分和物理性能
样品编号
w
(Al
2
O
3
)
/ %
荷重软化温度
(0. 2 MPa) /
℃
不同温度下的蠕变量
(0. 2 MPa ,50 h)
试验温
度
/
℃
蠕变量
/ %
A (1 550)
82. 20
> 1 700
1 550
- 0. 065
B (1 500)
81. 80
> 1 700
1 500
- 0. 243
C(1 450)
78. 58
> 1 700
1 450
- 0. 515
D (1 400)
74. 24
1 640
1 400
- 0. 463
E(1 350)
74. 34
1 620
1 350
- 0. 562
F(1 250)
57. 72
1 590
1 250
- 0. 434
表
3
低水泥和超低水泥
Al
2
O
3
- SiC - C
浇注料的理化性能
样品
化学成分
( w
B
) / %
体积密度
/ (g
・
cm
- 3
)
常温耐压强度
/ MPa
常温抗折强度
/ MPa
Al
2
O
3
SiC
110
℃
,
24 h
1 450
℃
,
3 h
110
℃
,
24 h
1 450
℃
,
3 h
110
℃
,
24 h
1 000
℃
,
3 h
1 450
℃
,
3 h
高温抗折强度
(1 450
℃
,
3 h) / MPa
线变化率
/ %
(1 450
℃
,
3 h)
加水
量
/ %
A
78. 70
10. 06
3. 00
2. 95
43. 8
44. 6
7. 83
7. 40
7. 29
2. 44
- 0. 10
4. 5
B
58. 35
30. 24
2. 92
2. 86
41. 1
52. 6
8. 50
7. 12
6. 60
1. 17
+ 0. 04
5. 0
C
72. 84
13. 80
2. 91
2. 89
59. 3
-
4. 28
-
-
3. 15
+ 0. 48
-
制备这类浇注料所用的原料根据使用条件和
炉子的大小有所不同 ,主要是不同类型的电熔氧
化铝 , 包 括 电 熔 白 刚 玉 ( WFA) 、电 熔 致 密 刚 玉
(DFA) 、
电熔棕刚玉 (BFA) 和矾土基电熔刚玉 (即
亚白刚玉 ,SWFA) 。由于矾土基电熔刚玉价格较
低 ,使用效果与白刚玉和致密刚玉基本相同 ,所以
用量呈增加趋势 。表 4 示出了上述四种电熔刚玉
的化学成分和物理性能
[ 5 ]
。
2. 4 鱼雷罐内衬
采用铁水预处理 (脱 S、
脱 P 和脱 Si) 的鱼雷
罐内衬大都选用 Al
2
O
3
- SiC - C 砖 ,使用寿命一
般为 800～1 500 炉 。表 5 示出了用于首都钢铁集
团公司 260 t 鱼雷罐的 Al
2
O
3
- SiC - C 湿式喷射浇
注料的化学成分和物理性能 ,用这种浇注料修补
・
2
・
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