高炉用耐火材料的发展历史与现状

摘要：介绍了我国高炉用耐火材料的历史进程，以及高炉大型化的建设状况，重点介绍了高炉各部位用耐

火材料情况，我国大型高炉耐火材料应用发展情况，高炉耐火材料的合理选用。

关键词：高炉衬火材料历史与现状

1 前言

实现高炉长寿化、大型化是炼铁工业的重要目标。随着我国钢铁冶金行业节能降耗和节能减排工作的不断深化和强力推进, 开发适应高炉长寿用耐火材料是亟待解决的问题。高炉长寿是系统工程, 高炉本体用耐火材料在其中发挥着重要作用, 如何提高和改进其使用性能, 是科技工作者广为关注的问题。

2 高炉用耐火材料的发展历史

高炉本体用耐火材料经历了从氧化物到氧化物-非氧化物复合的历程: 氧化物是从高铝矾土到刚玉-莫来石和刚玉等系列产品演变的过程; 非氧化物复合材料是从Al2O3 - C、Al2O3 - SiC、Al2O3 - SiC- Si(刚玉塑性相复合材料)等复合材料到Si3N4 - Al2O3 - Si3N4、Al2O3 -Si3N4-SiC-Si等演变的过程。其中, SiAlON-Al2O3已由棕刚玉为基体演变为以板状刚玉为基体的新型SiAlON-Al2O3制品。近几年, 我国拥有自主知识产权的廉价且可大规模生产的

Si3N4 和氮化硅铁原料的出现, 加速了Al2O3-Si3N4、Al2O3-Si3N4- SiC-Si等新一代产品的发展。这类产品的显著特点是不需要繁杂的氮化烧成设备, 同时克服了氮化烧成产品不易生产大型或超大型产品的困难, 目前已成功试用于国3000m3以上的大型高炉上。而且采用

Si3N4原料生产的刚玉-莫来石系高炉喷补料, 以及用Si3N4或氮化硅铁原料生产的高炉炮泥, 均在大型高炉上取得了很好的使用效果。

3 国内外高炉大型化建设状况

截止到2010 年，全国重点钢铁企业共有1 000m3以上高炉206 座，其中4 000 m3以上高炉14 座，3 000～3 999 m3以上高炉19 座，2 000～2 999 m3高炉57 座，1 000～1 999 m3高炉116 座。宝钢4966m3高炉、曹妃甸5 500 m3、沙钢5 800 m3高炉的投产，标志着我国在世界特大型高炉领域占据了一席之地。目前世界上正常运行的5 500 m3以上高炉共14座。

4 高炉用耐火材料质量水平及要求

4.1 炉腹、炉身和炉腰用砖

炉腹、炉腰和炉身中下部，炉衬的工作条件相近，主要侵蚀原因是炉渣侵蚀、碱金属侵蚀、炉料和渣铁的冲刷、磨损等。这些部位的炉衬发展趋势是，主要靠强化冷却形成渣壁保持正常生产，砖衬仅留有很薄的镶砖，耐火材料的用量很小。比较典型的设计如武钢1号高炉的铜冷却壁薄炉衬结构。这一区域选用耐火砖的原则是，抗炉渣侵蚀性能好，抗碱性较好，导热系数较高，强度要高。在成渣带以下可选用Si3N4结合SiC砖、赛隆结合刚玉砖或赛隆结合SiC砖。炉身中部无渣区可选用烧成微孔铝炭砖。炉身上部可用磷酸浸渍粘土砖。这几种砖的强度很高，抗碱侵蚀性和抗炉渣侵蚀性很好，导热系数也高，适用于砌筑炉身到炉腹区域。上述几种耐火材料国内都已能生产，一般不需要用进口产品。

4.2 炉底、炉缸用耐火材料

国内外高炉调查研究表明，绝大多数高炉是因为炉底、炉缸侵蚀严重而被迫停炉，因此，高炉设计非常重视炉底、炉缸设计的合理性，基本措施包括三个方面：一是增加死铁层深度，

以延缓炉缸铁水流动对炉底、炉缸的侵蚀；二是改善炉缸耐材质量，提高炉缸的导热能力、抗压强度、抗铁水侵蚀；三是加强炉底、炉缸冷却强度与冷却效果。

4.3 陶瓷杯用砖

目前国内高炉陶瓷杯用砖有复合棕刚玉砖、刚玉莫来石砖、塑性相结合棕刚玉砖、微孔刚玉砖、法国陶瓷杯砖（浇注块）等5种。陶瓷杯炉缸结构是法国首先开发的，是一种不经高温烧成的浇注块，我国有不少高炉采用，使用效果较好。其主要优点抗碱性优良，抗炉渣侵蚀性较好，抗铁水熔蚀性很好，是微气孔砖，适用于炉缸砖衬。近年国内相继开发出多种陶瓷杯用砖，则都是高温烧成的。国产微孔刚玉砖的各项性能均已达到或优于法国陶瓷杯砖，其中抗炉渣侵蚀性和耐压强度更好。复合棕刚玉砖的抗碱性较差。塑性相刚玉砖除微气孔指标较差外，其他性能都较好，是目前应用最多的一种。刚玉莫来石砖由于抗碱性和抗炉渣侵蚀性很差，不适合用于炉缸部位，但用于陶瓷杯底仍是适用的。

5 我国大型高炉耐火材料应用发展情况

5. 1 宝钢高炉内衬耐火材料的配置发展情况

宝钢炉底、炉缸结构主要考虑了以下3 种典型形式：1）大块炭砖结构。1#和2#高炉第一代均采用了大块炭砖结构，炭砖具有优良的抗渣铁侵蚀能力、抗碱侵蚀能力、耐铁水渗透能力，还具有很高的导热能力。本结构能够适应高炉长寿要求，但存在炭砖环裂的隐患。2）“陶瓷杯”结构。1#高炉第二代炉役采用了炭砖加陶瓷杯结构，国内和欧洲一些高炉也采用此类型炉缸结构。陶瓷材料的保温性能较好，炉缸热损失小，耐铁水冲刷能力强，有利于节能、降硅和稳定操作。但据1#高炉的使用实践来看，陶瓷杯在2～3 a 内就有局部被侵蚀的现象。3）热压小块炭砖结构。3#高炉采用热压小块炭砖结构。小块炭砖具有很强的耐铁水渗透性和耐炉渣侵蚀性，并具有较高的导热性，在炉缸、炉底容易形成稳定的渣铁凝固层，保护砌体不被侵蚀，有利于提高炉缸寿命。根据3#高炉的成功实践，4#高炉选用了热压小块炭砖结构。该结构先是在水冷炉底板上以碳素浇注料找平，厚度约80 mm。此后依次是底层CBY 大块石墨砖、2-4 层D 级大块炭砖、两层陶瓷垫，整体炉底厚度占炉缸直径比例22 .0% ，属于薄炉底型结构。

5. 2 首钢京唐钢铁厂5 500 m3高炉炉体结构状况

首钢京唐钢铁厂5 500 m3高炉设计以高效、长寿、低耗、稳定顺行为宗旨，高炉一代炉役设计寿命25 a，一代炉役单位炉容达到2 万t/m3，焦比290 kg/t、煤比200 kg/t、燃料比小于490 kg/t，技术经济指标居世界前列。高炉本体结构采用无过热冷却体系+ 无应力砌体结构技术相结合，炉缸炉底采用高导优质炭砖＋陶瓷垫综合炉缸炉底技术，炉底炉缸“象脚状”侵蚀区域、铁口区域、炉腹、炉腰、炉身下部采用铜冷却壁技术，炉体采用全冷却结构（包括炉喉钢砖），炉腹以上采用砖壁一体化炉衬结构技术，高炉冷却采用纯水密闭循环冷却技术。同时采用水冷固定测温、炉顶高温摄像、炉身静压（压差）测量、炉底在线测温监控、贯流式长寿风口等先进设备和检测技术实时跟踪分析高炉侵蚀运行情况，为高炉专家系统提供基础保障。

6 高炉耐火材料的合理选用

6.1根据高炉容积合理选用耐火材料

我国不同钢铁企业的高炉容积相差很大，从几百m3到4000多m3，按照炉容大小选用不同等级的耐火材料是经济的和必要的。目前有的仅几百m3的小高炉也从国外购买高档炭砖和陶瓷杯砖，是完全不必要的。应当看到，近年来国产高炉炉衬用耐火材料已有很大进步，例如

炭砖从普通炭砖、自焙炭砖发展到半石墨炭砖、微孔炭砖、进而到超微孔炭砖，每进一步质量都有大幅度提高。对于2500—1000m3级的高炉，炉缸可选用普通微孔炭砖，炉底用半石墨炭砖，陶瓷杯用微孔刚玉砖或塑性相刚玉砖，高炉寿命达到10—15年是完全可能的。对2500—4000m3级的高炉，炉缸用国产超微孔炭砖，炉底用普通微孔炭砖，陶瓷杯用国产微孔刚玉砖，高炉寿命15—20年，也是可能的。如果认为国产超微孔炭砖刚研制出来不可靠，则可以购买部分国外高档炭砖用于炉缸砌筑。

6.2防止进口低档耐火材料产品

目前进口炭砖性能指标仍然只有少数几项常规性能，如从某厂购买的进口D级大炭砖，仅有强度、气孔率、体积密度、重烧收缩、导热系数等指标，这种炭砖检验结果表明，20℃的导热系数仅5 W/m.k。导热系数是炭砖的主要性能指标，这样指标的炭砖远比不上国产半石墨炭砖，用于砌筑大型高炉显然是欠妥的。进口的陶瓷杯砖也只有常规性能指标，如强度、耐火度、荷重软化点、化学成分等。某厂进口的陶瓷杯砖抗炉渣侵蚀率100%，35分钟全部被侵蚀光，与法国陶瓷杯优质产品相差甚远，其使用结果令人担忧。我们认为，对进口高炉炉衬用耐火材料应当提出用我国的检验方法进行检验的要求，这样可以防止劣质耐火材料产品进口。

7 结语

我国不同钢铁企业的高炉容积相差很大，应按照炉容大小正确选用不同等级的耐火材料，几百立方米的小高炉完全没有必要从国外购买高档炭砖和陶瓷杯砖。近年来国产高炉炉衬用耐火材料已有很大进步，例如炭砖从普通炭砖、自焙炭砖发展到半石墨炭砖、微孔炭砖，进而到超微孔炭砖，每进一步质量都有大幅度提高。在高炉建设中，合理地选用国产耐火材料满足长寿高炉的要求是可行的，这不仅降低高炉建设投资，也对促进和发展国产耐火材料工业具有深远意义。

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耐火材料行业的转型升级与突破创新

耐火材料行业的转型升级与突破创新近年来我国耐火材料行业发展迅速，产品质量和技术装备水平大幅提高，不仅满足了钢铁、水泥等高温行业超常增长的需求，同时也满足了高温行业技术进步对耐火材料的新要求，但发展过程中也暴露出一些问题，如产能过剩、产业集中度低等。如何解决好这些问题，是我国耐火材料行业持续健康发展的关键。目前我国是世界上最大的耐火材料生产、消费和出口国，2012年耐火材料总产量达2818万吨，约占世界耐火材料总产量的65%以上。产能过剩日趋突出“2000年以来是我国耐火材料行业发展速度最快的一个时期，在钢铁、水泥和玻璃等高温行业高速发展的强力拉动下，耐火材料行业实现了产销两旺。”中国耐火材料行业协会常务副会长徐殿利表示。据国家统计局统计，2001年~2011年，我国耐火原料及制品产量稳步增长，其中“十五”末比2001年增长112.67%;2012年比“十五”末增长207.25%。同时，产品结构和生产技术水平也有了明显完善和提高。2012年，我国耐火材料进口量2.08万吨，仅占国内耐火材料需求总量的0.1%，足以说明我国耐火材料产品无论是数量、品种还是质量等方面，基本能够满足国内高温工业生产和技术发展的需要。不仅如此，我国耐火材料的出口量也逐年递增，市场遍及亚洲、欧洲和美洲等150多个国家和地区，出口量多年稳居世界第一。 “由于产业发展速度过快，发展过程中的一些问题被放大。”徐殿利指出，在产业快速发展的过程中，耐火材料行业发展的瓶颈日趋突出，如铝矾土资源配置不合理，总体资源利用率不高，产能过剩导致市场混乱、无序竞争，原材料、能源及人工等要素成本增加等，制约着耐火材料行业的可持续发展。瑞泰科技股份有限公司董事长曾大凡表示，耐火材料行业本身存在资源开采非正规化，浪费严重等问题，特别是耐火材料行业盲目投资、重复建设导致耐火材料行业已从“结构性过剩”转变为“全面过剩”。而由于钢铁、水泥、玻璃等耐火材料下游行业同样存在产能过剩、利润大幅下滑等问题，耐火材料行业的问题变得更加严重。 2012年，耐火材料企业的订单数量减少、销量下降，水泥、玻璃企业对耐火材料竞相压价，拖欠耐火材料企业货款，造成耐火材料企业资金紧张，部分企业不得不停产消耗原有库存。中国耐火材料行业协会对52家耐火材料生产企业的调研结果显示，2012年耐火材料企业销售收入同比降低4.29%，利润同比降低 21.40%;2012年以来，应收货款同比上升15.34%。产能过剩已经成为制约耐火材料行业健康发展的一个重要因素。2012年全国耐火材料产量虽然同比降低4.43%，但仍占世界耐火材料产量的65%以上。曾大凡表示，作为耐火材料的生产和消耗大国，我国耐火材料行业面对全面产能过剩问题，企业应该加快创新，转变服务模式，提高产业集中度。提高产业集中度除产能过剩外，当前耐火材料行业企业规模小、数量多，“小、多、散”的现状还没有得到解决，企业间的技术力量、装备水平参差不齐、产品能耗水平差异很大。徐殿利认为，在今后的发展中，耐火材料企业应注意严格控制生产总量，在不增加耐火材料总量的前提下，把现有的产品做好做精，通过工艺技术改造，进一步提高产品质量的稳定性，从而提高企业竞争力。

炼铁的发展

炼铁的发展由于人类对铁的需要量不断增加，人们把视线投向了地球本身，希望能在地球中找到所需要的铁，而不再是坐等“天外来客”的馈赠。为此人们作了不懈的努力。当人们学会了从矿石中提炼出铁以后，青铜时代就让位于铁器时代。在人类历史上，起过革命作用的原材料中铁应该居首位，无论在世界的哪个地区，冶铁技术的发明都是划时代的重大事件。据研究，铁的大量出现是在公元前八世纪。在霍萨巴德的王宫贡物中（公元前720－705年）就发现了160吨铁，其中多是铁棒。公元前800年，欧洲转入早期铁器时期。炼铁知识传到不列颠，大约是在公元前500年。与此同时，约公元前400年，已由伊朗自东传到印度，也可能传到中国。欧洲早期铁器时代带触角木剑柄的剑与中国商周青铜剑之间就有很大的相似性。制铁技术分为两部分：即冶炼和热锻。可能首先掌握并用于陨铁。纯铁的熔点为1540℃。这个温度在公元19世纪前是不可能达到的。因此早期生产的锻铁都是固态铁。用木炭火在约1200℃的温度下，把铁矿石还原成基本上是纯的固态铁。还原出来的铁呈团块状，称为“坯铁”。这是一种固态铁、渣和未烧完木炭屑的混合物。有时要把这种坏铁破碎，靠敲击使小铁块相互分开。这种小铁块可以与其它部分区别开来。因为它们是可锻的，在敲击下变平。然后把它们放在锻炉加热，经过热锻，小铁块就能被锻接成大块。早期的冶铁技术，大多采用“固体还原法”，即冶铁时，将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中，点火焙烧，在650￣1000℃温度下，利用炭的不完全燃烧，产生一氧化碳，遂使铁矿石中的氧化铁被还原成铁。但是由于炭火温度不够高，致使被还原出的铁只能沉到炉底而不能保持熔化状态流出。人们只好待把铁炼成，炼炉冷却后，再设法将铁取出。这种铁块表面因夹杂渣滓而显粗糙，有的还不如青铜坚韧。后人们发现，炼出的铁反复加热，压延锤打，才能柔韧不脆。人们还发现再将红热的锻铁猛淬入冷水会变成坚韧的好铁，这种铁比青铜好。最原始的炼铁炉是碗式炉。它只不过是在地上或岩石上挖出一个坑，风可以从鼓风器通过风嘴直接鼓入，碎矿石和木炭混装或分层装在烧红的炭火上，最高温度至少应达1150℃。这种炼炉没有出渣口，炉渣向下流到底部结成渣饼或渣底，有时则结成圆球，即渣球或渣粒。坯铁留在渣上面，在冶炼过程结束后，打

耐火材料的发展历程

一、耐火材料的起源古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料，工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料，近代后期新型耐火材料及其制造工艺，现代耐火材料制造技术及主要技术进步，以及对未来耐火材料发展的展望，耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。耐火材料的三大发展阶段东汉时期（公元25～220）已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。 20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于1600℃以上的工业窑炉）。前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。 50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料二、耐火材料在中国的发展 20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐耐火材料冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了

应用。在中国有许多工厂生产耐火材料产品。中国有丰富的资源，也正因为这方面的原因，各大外国投资商也来到国内一展身手，展露头角。在中国的东北部，是耐火材料供应商极其丰茂的地区，导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑，从而在2003年由欧盟提出对中国耐火材料新产品的反倾销，限制了产品对欧盟的出口。2006年中国为保护原材料资源的大量流失，对部分行业进行了减免出品退税，以此极大地限制产品的出口。但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售，因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验，并极大地占有了市场，也创立了它们在各大洲的品牌效应。三、发展具有综合技术水平的耐火材料产业综合技术水平的耐火材料产业，不仅指生产出的耐火材料产品具备质量好、环保、轻质等优质特点，同时也指生产耐火材料的匹配设备具有寿命长、性能好、产量高等优质特点。综合技术水平的评定因素，涉及耐火产品和生产设备等一整套工艺流程，以及高水平的产品研发、监督管理人员等因素，这些因素综合评估的结果决定了耐火材料产业的综合技术水平。此外，耐火材料整体承包企业还必须对钢铁企业要拥有一定的耐火材料新产品开发和质量改进的自主权，方可以根据钢企高温设备不同部位对耐火材料侵蚀损坏的差异，依靠企业技术优势对不同部

高炉炼铁炼钢工艺

本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分：一、高炉炼铁工艺流程详解二、高炉炼铁原理三、高炉冶炼主要工艺设备简介四、高炉炼铁用的原料附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识工艺设备相见文库文档：一、高炉炼铁工艺流程详解高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：

方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。

垃圾焚烧炉用耐火材料的使用现状及发展趋势

摘要：简要地介绍了垃圾焚烧炉的结构、特征和使用技术，阐述了焚烧炉用耐火材料的种类、性能及其使用效果，并指出焚烧炉用耐火材料今后的发展方向。关键词：垃圾焚烧炉；耐火材料；现状与发展随着世界人口的不断增加和经济的高速发展，城市垃圾和工业废物的数量急剧增多。垃圾的存在不仅占用大量的空间，而且对地球环境造成严重污染，危害人类和动植物的环境。因而城市垃圾和产业废弃物的处理是一个亟待解决的问题。目前，世界各国为实现“综合的垃圾经济”所做的努力越来越多，这一概念的主要内容是避免产生垃圾和重新利用垃圾。西方一些国家对垃圾处理所做的努力取得了显著成绩，研究开发了各种处理垃圾的方法：生物处理、热处理以及生物处理和热处理相结合。比较研究各种垃圾处理的方法后表明，目前还没有哪一种技术能够代替焚烧法，该法具有减容量大、处理及时、无害化程度高且可以回收热能等一系列优点而倍受关注，已成为发达国家处理垃圾的主要方式。为适应环保产业的日益发展，满足焚烧炉的需要，世界各国开发使用了各种优质耐火材料，并取得了显著的使用效果，因而继续研究开发性能优异的耐火材料已成为当务之举。 1垃圾焚烧炉的类型和特点常见的焚烧炉有：间歇式焚烧炉、炉箅式焚烧炉、CAO焚烧系统、流化床式焚烧炉、回转炉式焚烧炉等。图1是垃圾焚烧设备的流程图。图1垃圾焚烧设备流程图 1.平台； 2.垃圾装入门； 3.垃圾坑； 4.垃圾吊车； 5.垃圾料斗； 6.焚烧炉； 7.锅炉； 8.反应塔； 9.除尘装置；10.抽风机；11.烟囱；12.强制鼓风机；13.蒸汽式空气预热器；14.运灰机； 15.磁选机；16.灰坑；17.灰吊车；18.金属运送机；19.金属坑；20.除尘粉尘运送机；21.反应塔下粉尘运送机；22.集中粉尘运送机；23.飞灰处理装置；24.飞灰坑；25.防止白烟用鼓风机；26.蒸汽式空气加热器；27.垃圾污水槽；28.垃圾水中间槽；29.高压蒸汽储汽器； 30.蒸汽汽轮机；31.中央控制室；32.控制传感器室；33.受电变电室；34.锅炉副机室；35.闸门操作室间歇式焚烧炉间歇式焚烧炉一般分为小型炉和大型炉，目前使用的焚烧炉多半是小型炉，一次性投入垃圾，焚烧结束后，再次投入垃圾，日处理垃圾量在25t以下，一般按规定的时间出灰。炉下部设有炉箅、气体冷却、废气排出和送风装置；若是大型炉，常设有垃圾投入和排灰装置。无论是大型炉还是小型炉，其特点为：结构简单，建设费用少、使用时间长；但气体量和气体温度波动大，热量有效利用差，灰份残渣多等。炉箅式焚烧炉炉箅式焚烧炉也称炉排式焚烧炉，是一种连续式焚烧炉，因其优良的使用性能而逐渐取代了间歇式焚烧炉。目前城市垃圾焚烧炉大多数为这种焚烧炉(约占70%)，其日处理量为80-200t,大型炉为300-600t。炉箅式焚烧炉底部设有多段炉算，炉箅上堆放用料斗供给的垃圾，在移动炉箅的同时，在其下部吹入燃烧空气，进行干燥、燃烧。炉箅式焚烧炉的特点是：炉身高大，造价较高；只有一个燃烧室，对进入炉内的垃圾不必分选、破碎；固体垃圾在炉内停留约1-3h，气体停留约几秒种；垃圾的表层温度为800℃，烟气温度为800-1000℃；要求炉排耐高温、耐腐蚀、机械性能好。为减少焚烧炉产生的有害气体(如二恶英、NO、NO2、CO等)，日本钢管公司采用NKK技术开发了双回流炉箅式焚烧炉，使来自副烟道的还原性气体与主烟道的燃烧气体进行再燃烧，从而抑制NOx气体的发生，促进燃气的完全燃烧，减少二恶英的发生。

炼铁高炉冶金技术的应用与发展

炼铁高炉冶金技术的应用与发展改革开放以来，随着我国经济社会的高速发展，我国的冶金技术取得了巨大的进步，使得冶金炼铁效率得到了极大的提高，钢铁的生产质量也有了质的飞跃，有效的支撑了我国社会主义事业的发展，满足了经济社会发展的需要。标签：炼铁高炉；冶金技术；应用；发展前言近年来，我国炼铁行业在经济快速发展的带动下，各方面都取得不错的进步，冶金技术在炼铁高炉中的普遍应用，更是明显的提高了经济效益，不仅促进了炼铁的发展，还促进了炼铁技术向节能环保方面的发展，在一定程度上提高了企业的竞争力，适应了经济市场的环境变化。因此，对炼铁高炉中的冶金技术有必要进行总结和进一步研究。 1 冶金技术及我国高炉炼铁的发展概况从上世纪70年代末，我国全面引进先进的钢铁生产装备和技术开始，到现在发展了30多年，其技术日臻完善，提高了钢铁生产的效率。进入新世纪以来我国高炉炼铁利用系数呈现先升后降的趋势，显示出我国钢材业由供不应求逐渐转向供大于需的局面。并且根据有关数据显示，随着市场竞争和环保的需求，我国高炉炼铁的燃料也出现喷煤比高，焦比和燃料比降低的态势。而一些先进的高炉炼铁的燃料比已经低于490.00kg/t，焦比将近300kg/t，而高炉煤比则控制在一定的范围内，说明随着先进的冶金技术大规模的应用于高炉炼铁，我国高炉炼铁技术已经有了一个质的提升。冶金技术主要是指从铁矿石等矿物中提取金属及其金属化合物，然后使用科学的加工方法将提取出的金属或其化合物制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。通常，常见的现代冶金技术主要有三种，即湿法冶金技术、电冶金技术和火法冶金技术。首先，湿法冶金技术是指在溶液里进行冶金的过程，其温度一般要求不高。湿法冶金技术的步骤主要有：第一，浸出，是指使用能与矿石中金属反应的溶液，对矿石进行浸泡反应，金属通常以离子的形式呈现在溶液中，然后提取分离出来的金属。需要注意的是，在对比较复杂的矿石提取时，需要对矿石进行预处理，使金属成为混合物后在进行浸出提取。第二，净化，该过程主要对分离出来的含有金属的溶液进行处理，去除杂质的过程。第三，制备金属，对不含杂质的溶液进行电离、氧化还原反应等方法提取出所需要金属的过程。其次，电冶金技术是指利用电能将所需金属提取出来的一种方法。电冶金技术可以分为电热和电化冶金两种，电热冶金主要是指将电能转化为热能来提取金属的过程，而电化冶金技术是指将溶液或熔体中的金属通过电化学反应进行提

高炉本体耐材

高炉本体耐火材料1、高炉内型简介高炉炉体自上而下依次为：炉吼： <400℃ 炉身： 400-1100℃ 炉腰： 1100-1200℃ 炉腹： 1200-1450℃ 炉缸、炉底：1450-1600℃

2、炉料在炉内分布主要特征：焦与矿交替分布层状，皆为固体状态主要反应：矿石间接还原，硫酸盐分解。主要特征：矿石呈软熔状，对煤气阻力大。主要反应：矿石的直接还原、渗碳和交谈的气化反应。主要特征：焦炭下降，其间夹杂渣铁液滴。主要反应：非铁元素还原、脱硫、渗碳、焦炭的气化反应。主要特征：焦炭作回旋运动。主要反应：鼓风中的氧和蒸汽与焦炭及喷入的辅助燃料发生燃烧反应。主要特征：渣铁相对静止，并暂存于此。主要反应：最终的渣铁反应。固相区（块状带）：固体料软熔前所分布的区域。软融区（软融带）：炉料从开始软化到融化所占的区域。滴落区（低落带）：渣铁全部融化低落，穿过焦炭层下到炉缸的区域。回旋区（燃烧带）：风口前燃料燃烧的区域。炉缸区（渣铁带）：形成最终渣、铁的区域。

3、高炉炉衬用耐火材料的使用条件：高炉用耐火材料，必须对炉内的反应保持物理和化学上的稳定，应达到以下要求：（1）在高温下不软化、不熔化、不挥发；（2）应具有能在高温、高压条件下保持炉体结构完整的强度；（3）耐热冲击，耐磨损；（4）具有对铁水、炉渣和炉内煤气等的化学稳定性；（5）具有适当的导热率，同时又不影响冷却效果。砌筑的炉衬材料应该具有较低的气孔率，较高的机械强度，能够抵抗炉料和上升气流的磨损，同时还应具有良好的抗碱金属侵蚀性，并且要求材料中的氧化铁含量要低，避免与上升的CO发生氧化还原反应。

耐火材料的发展历史

耐火材料的发展历史,研究现状，发展趋势，资源的回收与利用时间： 2010-10-10 来源：国炬高温科技点击： 587 次中国在4000多年前就使用杂质少的粘土，烧成陶器，并已能铸造青铜器。东汉时期（公元25～220）已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于160 耐火材料 0℃以上的工业窑炉）。前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料，例如熔点高于2000℃的氧化物、难熔化合物和高温复合耐火材料等。耐火材料-分类分为普通和特种耐火材料两大类。普通耐火材料按化学特性分为酸性、耐火材料中性和碱性。特种耐火材料按组成分为高温氧化物、难熔化合物和高温复合材料此外,按照耐火度强弱可分为普通耐火制品(1580～1770℃)、高级耐火制品(1770～2000℃)和特级耐火制品（2000℃以上）。按照制品的外形可分为块状（标准砖、异形砖等）、特种形状（坩埚、匣钵、管子等）、纤维状(硅酸铝质、氧化锆质和碳化硼质等)和不定形状（耐火泥、浇灌料和捣打料等）。按照烧结工艺分为烧结制品、熔铸制品、熔融喷吹制品等。耐火材料-主要品种在普通和特种耐火材料中，常用的品种主要有以下几种：酸性耐火材料耐火材料用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93％以上SiO2的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30％～46％氧化铝，它以耐火粘土为主要原料，耐火度1580～1770℃，抗热震性好，属于弱酸性耐火材料，对酸性炉渣有抗蚀性，用途广泛，是目前生产量最大的一类耐火材料。中性耐火材料高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚耐火材料玉，刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高，含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。铬砖主要以铬矿为原料制成的，主晶相是铬铁矿。它对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性差，高温荷重变形温度较低。用铬矿和镁砂按不同比例制成的铬镁砖抗热震性好，主要用作碱性平炉顶砖。碳质制品是另一类中性耐火材料，根据含碳原料的成分和制品的矿物组成，分为碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料，加焦油、沥青作粘合剂，在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500～2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料，加粘土、氧化硅等粘结剂在1350～1400℃烧成。也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅－碳化硅制品。

高炉炼铁简介

高炉炼铁简介高炉炉前出铁高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。简史和近况早期高炉使用木炭或煤作燃料，18世纪改用焦炭，19世纪中叶改冷风为热风(见冶金史)。20世纪初高炉使用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后，高炉炼铁得到迅速发展。20世纪初美国的大型高炉日产生铁量达450吨，焦比1000公斤/吨生铁左右。70年代初，日本建成4197立方米高炉，日产生铁超过1万吨，燃料比低于500公斤/吨生铁。中国在清朝末年开始发展现代钢铁工业。1890年开始筹建汉阳铁厂，1号高炉（248米，日产铁100吨）于1894年5月投产。1908年组成包括大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。1980年，中国高炉总容积约8万米,其中1000米以上的26座。1980年全国产铁3802万吨，居世界第四位。高炉炼铁面临淘汰中国钢铁业急需升级换代高炉炼铁技术，适合于那些工业化初步发展的国家，生产大路货、初级钢材，但在发达国家，高炉技术正面临淘汰。电炉技术炼钢是当今世界趋势。电炉炼铁可以提升钢材质量和特殊性能，减少原材料和电力等的浪费。在订单经济时代，生产要根据市场需求变化，但高炉炼铁技术周期长，生产产品低级，且生产的产品还需要一道甚至更长的加工链条。电炉炼钢则可缩短钢材冶炼周期，可根据订单安排生产，原材料和动力资源浪费少，不再如高炉炼铁那样存在大量的产品积压情况。当今社会进入材料时代后，市场需要的钢材不再是传统的材料，高炉炼铁生存空间更大为缩小，且附加值很低，以中国钢铁业为例，全国钢铁产业利润还不如开采铁矿的赚钱，原因就是因为高炉炼铁技术低级落后，不能生产高附加值产品。我们固然赞美中国钢铁业对国家的贡献，但不能躺在功劳薄上睡大觉，高炉炼铁技术已经进入死胡同。作为世界上第一钢铁生产大国，世界铁矿第一进口大国，世界钢铁业初级钢材第一出口大国，世界钢铁第一进口大国，世界钢铁产业人数最多的国家，世界钢铁厂最多的国家，中国必须认真思考中国钢铁业的下一步发展战略。不能以推动就业为借口，把钢铁业的发展寄托在国家的巨型投资拉动钢铁业的繁荣，而要认真的思考减少污染，提高产品附加值和适应市场的实际需求，实现钢铁业的产业升级，效益升级。编辑本段主要产铁国家产量和技术经济指标

高炉炼铁工艺流程(经典)61411

本文是我根据我的上传的上一个文库资料继续修改的，以前那个因自己也没有吃透，没有条理性，现在这个是我在基本掌握高炉冶炼的知识之后再次整理的，比上次更具有系统性。同时也增加了一些图片，增加大家的感性认识。希望本文对你有所帮助。本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分：一、高炉炼铁工艺流程详解二、高炉炼铁原理三、高炉冶炼主要工艺设备简介四、高炉炼铁用的原料附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识工艺设备相见文库文档：

一、高炉炼铁工艺流程详解高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：

二、高炉炼铁原理炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降

钢铁厂用耐火材料都有哪些呢

钢铁厂都需要哪些耐火材料那？金京窑业给您详细的分析一下。其实耐火材料可以有许多分类方法，其中没有一种是令人满意的。从化学观点来看，耐火材料和一般物质一样分为三类：酸性、碱性和中性。理论上，酸性耐火材料不能应用于碱性炉渣，碱性气体或烟气，而在上述碱性介质中，最好应用碱性耐火材料。实际上，由于各种原因，这些规则不断地被打破。因而，长期以来化学分类只是学术上的，对于指导实际应用没有多少价值。而且真正意义上的中性耐火材料是否存在也值得怀疑。通过用途来分类是相当广泛采用的方法，如高炉耐火材料或氧气炼钢耐火材料等等。那么钢铁厂所使用的耐火材料又是哪一类呢？

高炉耐火材料按其使用部位分为三部分：出铁场用耐火材料，炉体用耐火材料，热风炉及附属设备用耐火材料。耐火材料是应用于钢铁工业中的重要材料，它主要应用在炼钢炉、炼铁炉的内衬，承装和运输金属及炉渣的钢包的内衬，下道工序加热钢坯的炉子内衬，以及传导热气的烟道和高炉炉身的内衬。因此，简单地说，我们可以把它视作结构材料，它们可以承受的温度为260-1760℃。一、耐火材料特性 1.黏土砖的强度：

黏土砖的特点是抗压强度高，可以承受较大的外力。反映砖承重外力的能力叫做强度；而反映强度大小称为强度等级。一个建筑物选用哪一个强度等级的砖，应由设计单位通过计算确定。 2.质量等级： a.根据抗压强度分为MU30,MU25,MU20,MU15,MU10五个强度等级。 b.依据尺寸偏差，外观质量，泛霜和石灰爆裂分为优等品（A），一等品（B），合格品（C）三个质量等级。 3.黏土砖的吸水率：黏土砖都有一定的吸水性，能吸附一定量的水分，吸水的多少可以用吸水率来表示。吸水率一般允许在8%—10%的范围内。 4.黏土砖的抗冻性：是指砖抵抗冻害的能力。抗冻性由实验作出。 5.黏土砖的外观质量：普通黏土砖的外形应该平整、方正。外观无明显弯曲、缺楞、掉角、裂缝等缺陷，敲击时发出清脆的金属声，色泽均匀一致。以上就是钢铁厂用耐火材料的相关内容，希望可以帮到大家，感谢您的阅读！

耐火材料的发展历史

1. 耐火材料的发展历史,研究现状，发展趋势，资源的回收与利用时间：2010-10-10来源：国炬高温科技点击：587次 1.1. 概述中国在4000多年前就使用杂质少的粘土，烧成陶器，并已能铸造青铜器。东汉时期(公元25～220)已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维(用于1600℃以上的工业窑炉)。前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料，例如熔点高于2000℃的氧化物、难熔化合物和高温复合耐火材料等。耐火材料-分类分为普通和特种耐火材料两大类。普通耐火材料按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。特种耐火材料按组成分为高温氧化物、难熔化合物和高温复合材料此外,按照耐火度强弱可分为普通耐火制品(1580～1770℃)、高级耐火制品(1770～2000℃)和特级耐火制品(2000℃以上)。按照制品的外形可分为块状(标准砖、异形砖等)、特种形状(坩埚、匣钵、管子等)、纤维状(硅酸铝质、氧化锆质和碳化硼质等)和不定形状(耐火泥、浇灌料和捣打料等)。按照烧结工艺分为烧结制品、熔铸制品、熔融喷吹制品等。耐火材料-主要品种在普通和特种耐火材料中，常用的品种主要有以下几种：酸性耐火材料中性耐火材料碱性耐火材料用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强，但易受碱性渣的侵蚀，它的荷重软化温度很高，接近其耐火度，重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30％～46％氧化铝，它以耐火粘土为主要原料，耐火度1580～1770℃，抗热震性好，属于弱酸性耐火材料，对酸性炉渣有抗蚀性，用途广泛，是目前生产量最大的一类耐火材料。高铝质制品中的主晶相是莫来石和刚玉，刚玉的含量随着氧化铝含量

耐火材料厂实习报告

实习报告实习单位山东耐火材料有限公司实习时间学院专业班级学生学号指导教师

摘要本文叙述了本人在厂实习的经历及体会，学习理解耐火材料的实际生产流程，分析和掌握耐火材料生产过程中存在的问题以及如何改善和优化耐火材料的性能，同时了解工厂的管理体制及其经营的基本规律，并通过撰写实习报告，学会综合应用所学知识，提高应用专业知识的能力。为了更多地了解社会，为以后步入社火打下基础，在实践中接收教育，锻炼解决生产中实际问题的能力，通过在相关部门的实习，进一步理解了耐火材料的工艺过程，这对我的人生有很大的帮助。关键词：耐火材料工艺工程

目录摘要 .......................................................................................................................... - 1 - 前言 ............................................................................................................................ - 3 - 一、实习目的 .................................................................................................................. - 4 - 二、实习内容 .................................................................................................................. - 4 - 1.实习单位简介 ............................................................................................................... - 4 - 2．实习内容 .................................................................................................................... - 5 - 2.1 耐火材料的发展 ................................................................................................... - 5 - 2.2 耐火材料的种类 ................................................................................................... - 6 - 2.3 耐火材料产品 ....................................................................................................... - 7 - 2.4工艺流程 ................................................................................................................ - 9 - 2.5 主要设备及原理 ................................................................................................. - 10 - 三、实习总结与体会 .................................................................................................... - 14 -

高炉用耐火材料

高炉用耐火材料的发展与应用摘要：高炉设计中要根据容积大小和不同部位的使用性能要求，合理地选用耐火材料。在研究高炉长寿技术中，高炉内衬用耐火材料是高炉寿命的决定因素。本文以高炉的耐火材料的使用为出发点，介绍高炉用耐火材料应用与发展。关键词：高炉耐火材料合理选用发展与应用 Abstract：In the design of blast furnace，it is necessary to choose refractory reasonably according to the blast furnace volume as well as special requirements of service properties in different blast furnace regions．In the study of technology of long life of blast furnace, blast furnace refractory for the lining of blast furnace life is the determinant. The blast furnace lining damage mechanism as the starting point, introduces the application and development of refractory for blast furnace. Key words：blast furnace；refractory；reasonable choice 耐火材料的使用性能是影响高炉寿命很重要的一个因素。20世纪80年代以前，国内高炉炉衬一般采用高铝砖、粘土砖和普通炭砖砌筑，寿命很短。当时对高炉耐火材料使用性能的研究很少，因为产品标准中只有几项常规指标，如炭砖的灰分、抗压强度、气孔率、体积密度，高铝砖的抗压强度、气孔率、体积密度、耐火度、荷重软化点、AlO3含量、Fe2O3含量等。这些常规指标不能反映生产过程中高炉炉衬的实际工作状态，因而这些指标的高低与高炉寿命的关系并不密切。随着钢铁生产的高速发展，我国高炉炉衬用耐火材料取得了很大的进步，在生产技术、产品品种、质量水平方面，正逐步追赶世界先进水平，取代某些进口产品。延长高炉寿命是我国冶金工业的重要技术政策，炼铁和耐火材料工作者为此做出了很大的努力，并取得了显著的成效。高炉用的耐火材料主要包括炭砖和硅铝质耐火材料等。高炉炭砖有半石墨炭砖、微孔炭砖、超微孔炭砖、石墨砖和模压小炭砖等。国外、国内各牌号炭砖目前国内高炉陶瓷杯用砖有复合棕刚玉砖、刚玉莫来石砖、塑性相结合棕刚玉砖、微孔刚玉砖、法国陶瓷杯砖(浇注块)等5种，复合棕刚玉砖的抗碱性较差，一般大型高炉已不采用。陶瓷杯炉缸结构是法国首先开发的，是一种不经高温烧成的浇注块，其主要优点抗碱性优良，抗炉渣侵蚀性较好，抗铁水熔蚀性很好，是微气孔砖，适用于炉

高炉常见问题

高炉本体常见问题剖析及解决方法王道久马钢合肥公司炼铁厂摘要：对我3#高炉主体各部位耐火材料选材及其使用过程中损毁现象进行了分析，列出了高炉压入材料的性能指标和应用范围，并就高炉本体常见问题提出了3种解决方案，在实际应用中取得了较好的效果。关键词：3#高炉本体；耐火材料；解决方案现代高炉内衬是由各种耐火材料砌体砌筑成为一个密闭的整体，经过一段时间生产运行后，在高风温和强化冶炼情形下，耐火材料内衬在热状态环境中，难免受热应力、气流冲刷等因素的影响，而使内衬受热变形、开裂和收缩，出现贯通裂纹，炉渣和煤气随缝隙逐渐向炉壳处渗透和冲刷，由此使高炉填料层和喷涂层逐渐被破坏，使得高炉炉壳温度过高，炉壳发红，热量损失过大。高炉在生产过程中出现煤气向炉壳外泄漏，恶化了生产环境，威胁生产人员的安全，甚至发生因炉壳内压过大造成炉壳撕裂的事故。目前2#高炉炉壳渣口左上方炉壳开裂严重，煤气泄漏严重，严重威胁着生产人员的安全, 针对上述问题，目前冶金行业提出了高炉灌浆维修的设想，即利用高炉生产过程的短时休风机会，针对高炉的外部结构，对生产过程中产生煤气泄露、炉壳过热和发红部位进行系统的压力灌浆处理，通过压人材料填充被损的部位和封闭缝隙通道，使耐火材料内衬重新成为一个密闭的整体，阻塞热气流对炉壳的直接传导和向炉外泄漏，保证高炉正常工作。经过几年实践，这一举措得到了广大炼铁同行的首肯，为高炉的稳产、高产、降低热能耗以及保证高炉的正常生产提供了保证。 1 高炉主体 1．1耐热基墩高炉耐热基墩主要承载整个高炉耐火材料内衬的重量，其区域由高炉混凝土基座至水冷管下表面，其内部结构形式为耐热混凝土，外部结构形式为高炉炉壳+相应厚的碳质填料层+耐火黏土砖+耐热混凝土。生产过程中承受的温度(50～60℃)影响不大，主要维修原因为浇注、砌筑材料的收缩形成气流通道引起的煤气泄漏。 1．2炉底和炉缸高炉炉底水冷管至陶瓷杯底部属炉底区域，炉底和炉缸是高炉的重要部位，炉龄的长短主要取决于这两个部位的使用寿命。因此，近代高炉在此部位均采用炭砖+陶瓷杯的混合结构，炉底下部全部使用炭砖，上部靠周边冷却壁砌筑环形炭砖，炉缸部位也采用炭砖砌筑，在炉底中央和炭砖内侧砌筑陶瓷质材料的陶瓷杯。大、中型高炉常用炭砖炉底，内部炭砖用碳质泥浆砌筑，外部结构形式为炉壳、冷却壁和碳质捣打料层与炭砖相连，炉壳与冷却壁之间由填料层(也有用压浆料层)填充。高炉炉缸区域从炉底炭砖表面至风口组合砖下缘，主要工作特征是盛装高炉生产时不断产生的铁水和铁渣，是高炉的关键部位和高温区域，炉龄的长短主要取决于此部位的使用寿命。其结构形式为：内部由刚玉等陶瓷组合砖砌筑成杯体，杯体外由炭砖、渣口组合砖、铁口组合砖和风口组合砖环砌筑而成的炉缸，外部由炉壳、冷却壁和炭砖组成，炉壳与冷却壁之间用填料层(也有用压入料或自流浇注料)填充，炭砖与冷却壁和陶瓷杯之间的间隙用碳质捣打料填充。该区域内部组合砖在高炉生产过程中受温度、渣、铁水冲刷和化学侵蚀等影响，外部则出现各类材料的收缩，造成煤气泄露，也有冷却壁循环水泄露使循环水被封闭，造成冷却壁循环水水温过高，导致炉壳表面温度过高以及局部炉壳过热发红和变形现象，经常被迫采用外喷水冷却补救。小型高炉炉底内部采用高铝砖或高铝砖与黏土砖混合炉底，外部结构形式与大、中型高炉相似。采用该结构形式目的是利用炭砖热传导性能好的特点，加强炉底冷却散热，将铁水

高炉各部位耐火材料的选择

高炉各部位耐火材料的选择（1）炉缸炉缸的主要作用之一是安全地容纳铁水，炉缸耐火材料在温度大于1500℃时，必须保持足够的稳定。因而炉缸炉底部位要选用抗铁水渗透、熔蚀性好、抗碱金属侵蚀、导热性好的炭砖，可用热压小块碳砖取代大块碳砖，或在碳砖上面砌筑陶瓷环，陶瓷杯材料主要技术性能碱表1。另外，半石墨产品已经用于炉缸、炉墙。半石墨砖具有较强的应力吸收特性和较高的导热性，可以大大减少耐火材料炉衬的径向温度梯度。表1 陶瓷杯耐火材料主要物理性能型的陶瓷杯结构，炉底碳砖上砌莫来石砖，炉缸侧壁砌筑刚玉质大型预制块或塞隆结合刚玉砖，炉缸砌筑优质碳砖或微孔碳砖；炉底、炉缸耐火材料主要采用大块碳砖，石墨碳化硅砖和大块碳砖的主要技术性能见表2.关键部位采用微孔或超微孔碳砖，炉底碳砖上砌1~2层陶瓷砖。表2 普通大块碳砖和石墨碳化硅主要技术性能风口区和炉腹是高炉内温度最高的区域。风口前产生的高温煤气以很高的速度上升，其温度在1600℃以上。1450~1550℃的高温铁水和炉渣经炉腹流向炉缸，各种冶金反应在这个区域剧烈进行，这个区域要求耐火材料耐高温、耐炉渣的侵蚀、抗碱性好、抗二氧化碳和水的氧化。用于这个部位的耐火材料有：刚玉砖、铝碳砖、热压半石墨碳砖、SiC砖、Si 3N 4 结合SiC砖、Sialon结合SiC砖、Sialon 结合刚玉砖。现在SiC系列砖表现出了较长的使用寿命。

（3）炉腰和炉身下部炉腰的炉身下部是高炉软熔带根部所在位置，这里温度高，但形不成渣皮或形不成稳定的渣皮“自我保护”。耐火材料经受剧烈的温度波动、初成渣的侵蚀、碱金属、锌的侵蚀、高温煤气流的冲刷、下降炉料的磨损、二氧化碳、水的氧化、一氧化碳的侵蚀等，要求耐火材料热震稳定性好、耐高温、抗碱性好、抗胡渣侵蚀能力强、抗氧化、耐磨、导热性号。曾用于该部位耐火材料有高铝砖、刚玉砖、铝碳砖、SiC砖、Si 3N 4 结合SiC砖、Sialon结合SiS砖、热压石墨碳砖、半石墨碳-碳化硅砖、Sialon结合刚玉砖等。迄今为止，还没有找到一种完全能够满足这个部位工作条件的耐火材料。目前这个部位所以能持续工作十年以上，主要是靠控制边沿气流和强化冷却。相对来说，铝碳砖、SiC砖、Si 3N 4 结合SiC砖、Sialon结合SiS砖、Sialon结合刚玉砖等有较好的使用效果。如果能保证足够强的冷却系统配置，采用石墨砖也是应用趋势。炉腹、炉腰和炉身下部用耐火材料的主要技术性能见表3. 炉身中部的温度较炉身下部低，一般选择高铝砖、刚玉砖和碳化硅。炉身上部温度较低，耐火材料主要受到炉料的磨损和冲击，上升煤气流的冲刷以及碱金属、锌和碳沉积的侵蚀。这个部位要求耐火材料耐磨、抗碱性能好以及拥有较好的热震稳定性。选用的耐火材料有粘土砖、高铝砖、硅线石砖、刚玉砖，国外也有用SiC砖和浇注料的。现在一些大高炉炉身上部有采用冷却壁来代替耐火砖的趋势。日本新日铁在高炉上的实验表明：SiC砖用于炉身下部，其蚀损速度最慢。炉身中、下部铝碳砖的热导率、抗碱性、透气性及抗压强度仅次于SiC砖，优于其他耐火材料，而抗氧化性、抗热震性及抗铁水熔蚀性比SiC砖好。炉身上部及炉喉部，破损调查证明：高铝砖和粘土砖抗碱性很差，而且抗渣性、导热性、热震稳定性均很差，不适合高炉。目前，宝钢运行的4座高炉中，1号和2号高炉均为大修后的第二代。每座高炉的建设或大修改造设计都曾对使用寿命提出过不同的要求：1~3号高炉设计时分别提出了8、10、12年的一代炉龄寿命目标；到1号高炉大修时则提出12~15年；在4年高炉建设和2号高炉大修时又提高到18~20年。一代炉龄的单位炉容产量目标从目前的×104t/m3提高到×104t/m3以上，达到世界先进水平。为实现