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文本内容:
高炉常用的耐火材料陶瓷质耐火材料黏土砖、高铝砖、刚玉砖和刚玉莫来石砖碳质耐火材料炭砖、石墨炭砖、半石墨炭砖、微孔炭砖、氮结合碳化硅砖等A黏土砖高铝石专B碳质耐火材料碳质耐火材料主要包括炭砖、石墨砖和碳化硅砖a炭石专半石墨炭砖微孔炭砖b石墨砖c碳化硅砖-46%;()高铝质耐火材料含量为大于根3ALO3,46%,据我国原料组成待点,一般大于对含量大48%A12O3于的高铝质制品又称为刚玉质耐火材料90%半硅质耐火材料半硅质耐火材料是指含量大于含SiO,65%,A12O3,量为的半酸性耐火材料,也称为半硅砖15%~30%制造半硅砖用的原料是含有天然石英的含量A1203低的硅质黏土或原生高岭土,以及高岭土选矿时所得到的尾矿高铝质耐火材料高铝砖是以矶土熟料配一定数量结合黏土制成的含量大于的硅酸铝质耐火材料通常按照AI20348%含量将高铝质制品分为三类等含量A12O3I(AI2O3>)、等含量)和等(75%n(AI2O365%〜75%UI A1O23含量)也可根据其矿物组成分为低莫来石48%〜65%质(包括硅线石质)、莫来石质、莫来石•刚玉质、刚玉-莫来石质和刚玉质五类铝碳质制品铝碳质制品是用高铝质熟料掺加一定数量的炭素材料制成的含碳质耐火材料是指由碳或碳化物为主要组成的耐火材料高炉用炭砖超微孔炭砖超微孔炭砖是以高温电烟无烟煤为主要原料,加入多种添加剂,以沥青为粘结剂,成型后经高温焙烧,精加工而成它的主要性能具有较高的导热系数,有较高的微孔指标和透气性指标,可降低高炉炉体侵蚀速度,有效的防止铁水渗透侵蚀超微孔炭砖可以满足在大型高炉炉缸使用的需求微孔炭砖微孔炭砖是以高温电煨无烟煤为主要原料,加入少量添加剂,以中温沥青为粘结剂,成型后经高温焙烧,精加工而成它的主要性能具有较好的微孔性和透气性,抗铁水侵蚀性能好,适用于高炉炉缸部位半石墨质炭砖半石墨质炭砖是以高温电煨无烟煤为主要原料,以中温沥青为粘结剂,成型后经高温焙烧,精加工而成主要是具有一定的导热系数,抗碱性优良经济实用,满足高炉的基本需求,主要适用于高炉炉底部位超高导石墨前超高导石墨砖是以低灰分的优质石油焦为主要原料,以沥青为粘结剂,成型后经焙烧、浸渍、石墨化,精加工而成超高导石墨砖具有很高的导热系数,热传导性能好,对加强炉底冷却,降低炉底温度,减缓炉底侵蚀,更加有效,适用于高炉炉底及炉腹部位高导热炭石专高导热炭砖是以高导热性石墨材料作为主要原料,加入半石墨质材料,以沥青为粘结剂,成型后经高温焙烧,精加工而成它的主要性能是具有较高的导热系数,热传导性能好,主要适用于高炉炉底部位
①由无定形碳为主要组成的称为炭素耐火材料;炭砖(炭块)和炭素糊
1.原料低灰分(小于8%)的无烟煤和灰分少、强度高、挥发分少而无水的煤焦、煤沥青焦和石油沥青焦
2.性质
①游离碳>9499%,其余为灰分〜
②常温耐压强度3060MPa,耐磨性好〜
③碳不熔化,>3500℃升华
④膨胀率低(3^4)X10-6℃-l
⑤导热性好3001000导热系数
27.
547.7W/m℃〜
⑥抗热震性好
⑦抗侵蚀性好抗酸、碱、盐、有机物易溶于铁水中,增碳
⑧易氧化(空气中350℃就开始氧化)
②由结晶型石墨为主要组成的称石墨耐火材料;是由石墨为主要原料和主要组成的耐火制品主要品种为石墨粘土制品此外还有石墨碳化硅制品1原料石墨3560%粘土熟料0~4%结合粘土〜30^60%2,石墨具有比无定形碳更高的高温性质
①不熔化,3704℃挥发
②不溶于酸碱盐溶液,具有抗金属液和熔渣侵蚀的性能
③低膨胀率
3.34X10-6℃-l(2511600℃)
④导热性好
63.8W/m℃(1000℃)
⑤抗热震性好
⑥易氧化(氧化开始温度600℃)
③由SiC为主要组成的称碳化硅耐火材料以碳化硅为主原料
①粘土和氧化物结合碳化硅制品
②碳结合碳化硅制品
③氮化物结合碳化硅制品
④自结合和再结合碳化硅制品
⑤半碳化硅制品
1.碳化硅的性质
①两种晶型a-SiC(六方晶系)B-SiC(立方晶系)
②低膨胀性
2.34X10-6℃-l非金属材料中膨胀率较低的材料
③导热性好25℃时35W/m•℃
④化学稳定性好抗酸,不抗碱
⑤易氧化
1.粘土和氧化物结合的碳化硅制品⑴制品的生产耐火粘土10~15%+SiC50~90%+亚硫酸纸浆废液或糊精
2.氮化硅结合碳化硅制品性质SiC70~80%Si3N415~25%气孔率10^18%热膨胀系数
3.8X10-6℃-l导热系数
9.65W/m•℃800℃抗热震性能好制品的耐侵蚀性与纯SiC和纯Si3N
43.自结合碳化硅耐火制品是指原生的SiC晶体之间由次生的SiC晶体结合为整体的制品;再结合碳化硅耐火制品是原生的SiC晶体经过再结晶作用而结合为整体的制品
4.半碳化硅质制品是SiC含量在50%以下的耐火制品炭砖性质
①游离碳29499%,其余为灰分〜
②常温耐压强度30-60MPa,耐磨性好
③碳不熔化,>3500℃升华一
④膨胀率低
(34)X10-6℃-1〜
⑤导热性好300~1000℃导热系数
27.
547.7W/m℃〜
⑥抗热震性好.
⑦抗侵蚀性好,抗酸、碱、盐、有机物,易溶于铁水中,增碳
⑧易氧化(空气中350C就开始氧化)陶瓷质(硅质)耐火材料
1.硅砖属于酸性耐火材料,对酸性炉渣侵蚀的抵抗能力强
2.耐火度为1690-1730℃
3.荷重软化温度高,一般在1620-1680℃以上,这是硅砖的最大优点
4.耐磨、导热性好,
5.抗热震性差,不宜用于温度有急变之处
6.高温体积稳定性差,加热时产生体积膨胀,砌砖时须留出膨胀__________________________
7.硅砖的真密度一般情况下其变化范围为
2.
332.42g为m3〜碳化硅耐火制品类型性质
①常温强度很高
②导热率很高
①粘土和氧化物结合碳化硅制品
③抗热震性强
④抗渣性高
⑤耐磨性高
②碳结合碳化硅制品SiC70~80%Si3N415~25%,气孔率10^18%热膨胀系数
3.8X10-6℃-1,导热系数
③氮化物结合碳化硅制品
9.65W/m•℃800℃,抗热震性能好,制品的耐侵蚀性好
④自结合和再结合碳化硅制品
⑤半碳化硅制品刚玉砖刚玉莫来石砖由刚玉和莫来石主晶相组以刚玉为主晶相的耐火材料制品成的高铝质耐火制品很高的常温耐压强度可达340MPa以及很好的化学稳定性,因此,对酸性或碱性渣、金属以及玻璃液等均有较强的抵抗能力硅酸铝质耐火材料类型A12o3含量性质使用效果微膨胀,粘度大,耐火度为1650~1710℃,抗酸性半硅质15%~30%,Si0265%渣的侵蚀性好,抗热震性比黏土砖差热膨胀系数小,抗热震性好,荷重软化温度比耐火黏土质30%-46%便宜度低很多抗热震性差,耐火度及荷重软化温度高,荷重软化高专吕质46%温度比黏土砖高,比硅糖低,耐火度比黏土砖和半硅砖的耐火度都要高,高耐压强度,高荷重软化温度,良好的化学稳定性,刚玉质90%抗渣性强铝碳质46%良好的抗渣性、抗热震性、抗铁水冲刷性高炉用炭砖(炭砖在炉腹、炉底使用居多)类型主要原料性质使用效果高温电燃无烟煤,以中温沥青为微孔炭砖较好的微孔性和透气性抗铁水侵蚀性能好粘结剂高温电煨无烟煤,以沥青为粘结较高的导热系数,有较高的超微孔炭砖有效的防止铁水渗透侵蚀剂微孔指标和透气性指标,高温电烟无烟煤,以中温沥青为一定的导热系数,抗碱性优半石墨质炭砖粘结剂良经济实用,满足高炉的基本需求高导热性石墨材料,加入半石墨具有较苛的导热系数,热传高导热炭砖适用于高炉炉底部位质材料,以沥青为粘结剂导性能好低灰分的优质石油焦,沥青为粘很高的导热系数,热传导性加强炉底冷却,降低炉底温度,超高导石墨砖结剂能好减缓炉底侵蚀,更加有效注石油焦是石油经过常压或减压蒸储残剩的渣油渣油焦化(高温发生的深度裂解缩合反应)得到石油焦石油焦是生产各种炭素材料的主要原料这种焦炭灰分比较低,一般小于1虬石油焦在高温下容易石墨化不定形耐火材料C不定形耐火材料主要有捣打料、喷涂料、浇注料、泥浆和填料等按成分可分碳质不定形耐火材料和陶瓷质不定形耐火材料耐火泥浆的作用是填充砖缝将砖黏结成整体填料是两层炉衬之间的隔热物质或是黏结物质、炉喉:钢砖或水冷钢砖1主要承受人炉料的冲击和磨损,(一种圆弧形的低合金类钢铸件)、炉身上部高致密度粘土砖、高致密度的三等高铝砖2或磷酸浸渍的粘土砖吸碳反应2c02-CO+C易发生的地区,而且碱金属、锌蒸汽的侵蚀也在这个地区发生,再加上下降炉料和上升煤气流的冲刷和磨损因此应选用抗化学侵蚀和耐磨性好的耐火材料,、炉身中下部和炉腰大高炉选用性能良好但价格昂贵3・的碳化硅砖(氮化硅结合、自结合、塞隆结合),1000m3及其以下高炉都采用铝碳砖等破损的主要机理是热震剥落,高温煤气冲刷,碱金属、锌和析碳的作用,以及初渣k的化学侵蚀豉衬应选用耐初渣侵蚀和H d冲的耐火材料热震材料在温度急剧变化下抵抗损伤}
4、炉腹例如高铝砖、铝碳砖等高温煤气的冲刷和渣铁的冲刷,这部位的热流强度很大,任何耐火材料都不能长时间的抵御,在生产中主要靠渣皮工作,所以这部分不必选用太昂贵的耐火材料
5、炉底、炉缸结构A大块炭砖砌筑,炉底设陶瓷垫{陶瓷垫一般采用合成莫来石、刚玉砖等耐火材料,均在耐火材料生产厂进行预组装陶瓷底垫有两层竖砌砖层(层高有、>和等多种),每层既有与粘土(高345mll1400mm500mm铝)砖炉底一样,砌成十字形.也有砌成环形同心圆的,陶瓷底垫耐火砖单体重量一般在之间,30〜45kgB热压小块炭砖,炉底设陶瓷垫一一散热型C大块或小块炭砖砌筑,炉底和炉缸设陶瓷杯一一隔热保温型炉底炉缸砌筑A满铺炭砖炉底砌筑B环砌炭砖砌筑C综合炉底砌筑综合炉底砌筑集合了满铺炭砖砌筑环砌炭砖砌筑和中心部位高铝砖砌筑
6、铁口区工作条件恶劣,现在采用与炉缸耐火材质相匹配的铁口组合砖砌筑,生产中使用的有碳质、半石墨C-SiC质、莫来石、SiC质等{莫来石指的是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称,值得一提的是SiO2-A1203系是陶瓷中最重要的二元系)
(1)高铝俳(铜冷却壁镶砖)项目单位指标值耐火度℃21790显气孔率%W19体积密度G/cm
322.5常温耐压强度MPa
258.
80.2MPa荷重开始软化温度℃21500重烧线变率1500℃x2h%0~
0.2A1203%265化学成分Fe203%W
2.02嵌氧化硅结合碳化硅砖10-12段冷却壁项目单位指标SiC三70%Si N221%34体积密度g/cm
322.65%耐压强度MPa2170抗折强度MPa55显气孔率W14%导热系数1000℃W/m.K218依据标准根据GB/T和YB/T有关标准检验2微孔铝碳砖性能要求6-9段同冷却壁项目单位指标60%A12O3♦
1.5%Fe23C212%体积密度g/cm3三
2.68显气孔率W15%常温耐压强度MPa260常温抗折强度MPa
2150.2MPa荷重软化开始温度℃N1650300℃导热系数W/m.K214透气率MDa W5氧化率^1%抗铁水溶蚀100℃W2%3刚玉莫来石陶瓷垫理化指标项目单位指标值体积密度g/cm3》
3.0透气度mDa W
5.0Fe203%
1.015显气孔率%常温耐压强度MPa2120A12O3%
2880.2MPa荷重软化温度℃N1700耐火度℃21790重烧变化率1500℃x3h%0~
0.1熔渣蚀%W10抗铁水溶蚀%WLO常温抗折强度Mpa225耐火材料的气孔与气孔率气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体枳的百分比若气孔体积中包含各种气孔时,则此种气孔体积与材料欷体积之比称为总气孔率或称真气孔率;封闭气孔体积与地体积之比称为封闭气孔率;开口气孔(包括贯通气孔)体积与总体积之比称为显气孔率,也称开口气孔率通常气孔率以百分率表示耐火材料的密度是指材料的质量与其体积之比,当计量的体积包含的气孔类型不同时,则可分为体积密度、视密度和真密度
(1)体积密度体积密度是单位体积(包括全部气孔体积)耐火制品的质量它表征耐火材料的致密程度,体积密度高的制品.其气孔率小,强度、抗渣性、高温荷重软化温度等一系列性能好
(2)视密度又称表观密度,指材料的质量与其含材料的实体积和封闭气孔体积之和的体积之比,
(3)真密度其密度是指不包括气孔在内的单位体积耐火材料的质量当材料的化学组成一定时,由真密度可判断其中的主要矿物组成耐火材料的热膨胀性耐火材料的热膨胀性是指其体积或长度随着温度升高而增大的物理性质,主要取决于其化学矿物组成和所受的温度耐火制品的热膨胀性可用线膨胀率或体积膨胀率表示,也可用线膨胀系数或体膨胀系数来表示吸水率是耐火材料全部开口气孔吸满水的质量与干燥试样的质量之比透气度是耐火材料允许气体在压差下通过的性能透气度还随着气体温度的升高而降低耐火材料的热膨胀性是指其体积或长度随着温度升高而增大的物理性质,主要取决于其化学矿物组成和所受的温度热膨胀性是耐火材料使用时应考虑的重要性能之一O炉窑在常温下砌筑,而在高温下使用时炉体要膨胀,为抵消热膨胀造成的应力,需预留膨胀缝耐火材料的热导率热导率(又称导热系数)是表征耐火材料导热特性的一个物理指标,是指单位温度梯度下(每米长度温度升高1T),单位时间内通过单位面积的热量,耐火材料的比热容是指1kg材料温度升高1摄氏度勾所吸收的热量,常温耐压强度是指高温耐常温下材料单位面积所能承受的最大压力压强度是指材料在高于1000℃T20(TC的高温热态下单位面积所能承受的最大压力耐火材料的弹性模量耐火材料受外力作用产生变形,在弹性极限内应力与应变成比例,此比值称为弹性模量它表示材料发生单位应变时所产生的应力,也可认为是材料抵抗变形的能力耐火度耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能叫耐火度抗热震性耐火材料抵抗温度急剧变化而不破裂或则辖的能力称为抗热震性,也称热震稳定性或温度急变抵抗性高温荷重变形温度耐火材料在常温下的耐压强度很高,但在高温下发生软化变形,耐压强度也就显著降低般用高温荷重变形温度来评定耐火材料的高温结构强度所谓高温荷重变形温度就是耐火材料受压发生一定变形量和坍塌时的温度抗渣性,耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀的能力熔渣侵蚀破坏耐火材料的机理十分复杂,一般包括有浸透、溶解和熔体冲刷等物理化学作用抗渣性的表示方法可用熔渣侵蚀量01111或%表示硅砖硅砖系指含量在以上.用以为SiO293%SiO2主要成分的硅石作原料、加少量矿化剂、高温烧成的一种耐火材料硅酸铝质耐火材料是由和为基本AL03SiOz化学组成的耐火材料根据制品的含量不A12O3同可分为三大类半硅质耐火材料含量为1A12O315%30%;〜黏土质耐火材料含量为30%2ALO3。
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