高炉用耐火材料一、概述二、高炉本体用耐火材料三、炮泥四、出铁场用浇注料一、概述 BlastFurnace（BF） 横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。图1.首钢4#高炉图2.高炉模型图 高炉冶炼过程包含着复杂的物理化学变化。炼铁原料从高炉炉顶加入后，经过预热、铁氧化物的还原和熔化、铁和渣下滴流动及分离、焦炭的燃烧及产生煤气等过程而获得生铁。其冶炼过程是在高温下连续进行的。图3.高炉内固体炉料形态变化图二、高炉本体用耐火材料 高炉本体分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。 高炉各部位的工作温度：炉底、炉缸区为1450～1800℃；炉腹、炉腰区域为1400～1600℃；炉身上部为600～800℃。 高炉的各部位砌体分别承受：下降炉料的摩擦和撞击等机械作用；上升煤气所含粉尘的冲刷和磨损作用；碱金属氧化物蒸汽的侵蚀作用；燃烧煤气分解时的炭素沉积作用；熔融金属和炉渣的化学侵蚀作用和渗入作用。 因此，高炉用耐火材料的工作条件各个部位都是不同的，其损毁机理因部位不同而异，选用耐火材料的材质也有相应的变化。图4.高炉本体各部位所用耐火材料图5.高炉截面图图6.高炉本体各部位尺寸图7.高炉炉体耐火砖用量三、炮泥 炮泥是用来堵塞出铁口的一种可塑料，用泥炮机将其压入出铁孔道，封住出铁口，防止铁水和熔渣流出，有保护铁口区域炉墙和炉底的作用，同时还应具有良好的开口性、高温体积稳定性、良好的填充性和附着性。图8.铁口整体结构剖面示意图1—铁口孔道；2—铁口框架：3—炉皮；4—炉缸冷却壁；5—填充料；6—砖套；7—砖墙；8—铁口保护板；9—泥套图9.开炉后生产中铁口的状况1—炉缸焦炭；2—炉墙渣皮；3—旧堵泥；4—残存的炉墙砖；5—出铁时泥包被渣铁侵蚀变化情况；6—残存的炉底砖；7—新堵泥要求炮泥有如下性能：1. 较高的耐火度，能承受高温铁渣溶液的作用；2. 较强的抵抗铁渣的冲刷能力；3. 适当的可塑性，便于操作和形成铁口泥包；4. 良好的体积稳定性，在高温下体积变化小，不会由于收缩渗漏铁水；5. 能够迅速烧结并有烧结强度；6. 开口性能良好，开口机容易钻孔。原料质量碾泥操作各种原料配合比不合理原料粒度化学成分材料本身水分碾压时间控泥时间短碾泥未按计量加水计量不够准确炮泥受温度的影响碾制加料顺序碾制设备的影响炉前工作的影响影响炮泥质量的因素：炮泥使用过程一、装泥 炮泥带塑料薄膜包装袋一起放入泥炮膛； 活塞挤压3～4次，填充密实。二、烤炮 炮泥低温时很硬，冷天需要烤炮。三、打泥 确认泥套完整，并将泥套下沿凝结的渣铁清理干净，以防跑泥。 堵口时，泥炮要转到位，保证炮嘴对正泥套中心并与泥套严密对合。 打泥时应到操作室观察操作过程，压炮后应立即开始打泥。
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打泥压力和打泥量。四、拔炮 堵口后压炮30min左右即可拔炮，先将推泥活塞退回，等泥缸卸压后方可回炮。 泥炮回转后，铁口无异常情况，将炮嘴内残泥抠掉，重新装炮泥待用。五、钻铁口 钻铁口要注意有无潮泥，遇潮泥时应烤干后再钻。四、出铁场用浇注料 高炉出铁场主要由主出铁沟、铁沟、渣沟、残铁沟、摆动流嘴组成，主出铁沟的功能是储存铁水、将铁渣分离，沟中的撇渣器隔板使渣从上部进入渣沟，铁水从撇渣器底部流过进入铁沟、摆动流槽流入铁水包或鱼雷罐里面。主沟的分类： 1.非贮铁型，小型高炉使用捣打料的主沟。 2.半贮铁型 3.贮铁型 中大型高炉使用浇注料的铁沟，大部分采用非贮铁型。图10.主沟的分类图11.铁口处的铁水以射流状落入贮铁式主沟的情况示意图 高炉出铁沟沟衬损坏的原因有很多，其中最主要的有两个方面：渣铁的侵蚀和冲刷。 而影响高炉出铁沟沟衬损坏的因素则有两个方面：出铁沟沟衬的材质和出铁沟的结构。就材质来说： 低水泥刚玉浇注料比水泥高铝矾土质的好； 水泥高铝矾土质的和高铝－碳化硅一碳质的捣打料差不多； 高铝－碳化硅－碳质的捣打料又比焦粉－粘土－沥青配置的捣打料好。就结构来说： 贮铁式的沟底基本不侵蚀，侵蚀部位主要是渣线； 半贮铁式的冲击区沟底和沟壁渣线损坏严重，贮有铁水的位置沟底基本不侵蚀； 非贮铁式的沟底和沟壁侵蚀均很严重，主要为冲刷导致。图12.主沟侵蚀情况示意图 铁沟是不贮铁的，而且铁水对耐火材料的侵蚀远比渣小，因此铁沟的损毁主要是冲刷作用下沟底的损毁。 由于渣的比重远比铁水小，因此渣比铁更容易凝结，导致在渣沟内形成一层渣壳，所以渣沟的侵蚀和冲刷速度更小。主沟套浇
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： 一、施工准备 二、施工（搅拌和震动） 三、脱模 四、烘烤一、施工准备：1．沟中的残铁放净，组织安排好现场的施工人员；2．准备好拆沟使用的机具（包括风镐、抓斗、钎子等）；3．将沟内的杂物清理干净。拆沟壁时尽量缩短时间，必须要把沟壁渣线以下的料清理干净，沟底的残渣也要清理干净，清理的标准以炉前技师和浇注料厂家判断为准。清沟的人员不低于24人，清理的时间不要超过10个小时。4．浇注使用的胎模，要求
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面光滑，并有足够的强度，固定的胎模，尺寸要准确，要具有牢固性，应防止在施工过程中产生位移和变形。5．固定胎模前，要先在胎模上面均匀地涂上一层二硫化钼或黄油，以便于脱模。6．浇注前，先将搅拌机内清理干净，备用2个以上性能优良的振动棒。二、施工过程1．加水搅拌 拌用水应采用洁净水，不得使用污水及含其它杂质的水。搅拌时先加入需要水量的90％左右，进行均匀地搅拌2-3分钟，余下的水量视情况进行调整。浇注的加水量应控制在5-6％。热修时前几锅料加水量应适当提高。2．浇注施工 根据料的快干高强性能，浇注施工过程中必须要快。现场的浇注采用提前搅料，提前搅好的料加水量应偏多一些。在胎模固定好后，先将提前搅好的料快速地倒入主沟内。这样可以缩短浇注时间，使浇注料的脱水过程尽量一致。浇注过程，要求施工人员的反应要快，配合要好，浇注整个过程中，最好不要超过2小时30分钟。料的干稀程度，加水量的多少由我们技术人员在现场及时调整。3．振动 振动棒插入料中振动排气，振动的时间不能太长，以免发生颗粒偏析现象，料的振动，以表面充分泛浆为止。4．养护 浇注完成以后进行养护，浇注体在确认硬化后方可脱模。养护时间控制在1个小时左右，根据料的强度而定。三、脱模 浇注料经过养护后达到一定强度方可脱模，脱模应在浇注料强度达到其表面几棱角部位不因拆模而受损坏时方可拆除。脱模容易与否，取决于浇注时间的长短和材料本身的线变化率大小。四、烘烤 烘烤是耐火浇注料使用效果好坏的关键环节。其作用主要是排除浇注料中的游离水及化学结合水。烘烤过程中，刚开始切不可采用大火烘烤，以免水分排除不畅通可使浇注体产生裂纹、剥落现象。具体的烘烤
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如下：小火：1小时；小火加盖：1小时；中火：1小时；大火：1小时。
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