耐火材料应用范文

耐火材料应用范文耐火材料应用范文 耐火材料应用1 高炉本体各部位用耐火材料 答炉喉一般采用高密 度高铝砖 还采用耐磨铸钢护板保护 炉身上部和中部一般用黏土砖 或高铝砖 硅线石砖 炉腹 炉腰 炉身下部多用碳质制品如碳化硅砖 刚玉砖 炉缸处用硅线石砖 刚玉浇注料和石墨质填料 碳化硅质耐火材料 来越多 出铁口处用Al2O3 Sic C砖或炭块 炉底多用致密度高 导热性好和抗侵蚀性好的石墨砖和微孔炭砖 高炉风口区用碳化硅制品和Sialon结合的刚玉制品 2 高炉本体耐火材料的损毁机理 高炉修补的方法 答 1 炉喉是受炉料下降时直接冲击和摩擦的部位 炉身上部和中部主要承受炉料冲击 炉尘上升的磨损和气体的侵入 碳的沉积而破坏 炉身下部温度较高 有大量的炉渣形成 有炉料下降的摩擦 炉气 上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸汽的侵蚀作用 炉腰 炉渣侵蚀严重 钾钠蒸汽侵蚀严重 含尘蒸汽上升对炉衬产 生很大的冲刷和腐蚀 焦炭等物料产生摩擦 炉腹 渣对炉衬侵蚀 气流冲刷 炉料对炉衬的摩擦 碱蒸汽的侵 蚀性和炭的沉积以及气氛的波动等都对衬得损坏会进一步加剧 炉缸部位焦炭燃烧 产生很高的温度 对炉衬的溶蚀最严重 在炉底主要受到铁水渗入和铁水对碳砖的侵蚀和损毁 出铁口高炉风口区处在2000 c以上的高温和受到很大的热应力 如 摩擦等物理损坏 承受由于碱 锌 炭沉积等化学侵蚀 以及流体 和熔体的冲击损坏 2 高炉修补的方法1半干法喷补炉衬2近年来用湿式喷射料发展很 快 用该材料喷补炉衬 3当炉衬的高炉壁发红时 在该处打孔 用挤压机把压入料压入到发 红的炉衬处 3 高炉炉底炉缸结构 耐火材料 及优缺点 主要存在两大体系一 是传热型 利用碳砖的高导热性 在铁水和碳砖间形成低导热系数 的渣铁层 缺点对碳砖的导热系数要求较高 高导热系数的碳砖成本较高并容 易接收铁水的热量容易达到其脆化温度 发生渗碳反应 一种是隔热型陶瓷杯炉缸利用低导热的陶瓷杯直接接触铁水 因其 抗铁水侵蚀能力强 耐高温的特性把铁水和碳砖隔离 阻止过多的 热量传入碳砖中使其处于安全工作温度 缺点虽起到延长高炉寿命的作用 但是其高成本和陶瓷质材料的消 耗使其在节能的方面存在不足 4 对出铁沟 炮泥用耐火材料的要求 出铁沟耐火衬要求1 耐铁水 和熔渣的侵蚀和冲刷的能力强 2 热震稳定性好 重烧体积变化小 3 抗氧化性能力强 4 容易施工 不粘结渣铁 便于修理和拆除 5 不产生有害气体 高炉用炮泥要有足够高的耐火度 1 可塑性和粘接性好 容易挤进 填充空隙和裂纹 2 气孔率要适宜 便于干燥的时候排除水分 3 高温体积收缩性小 以免产生裂纹 4 烧结性能好 强度高 耐冲 刷和耐侵蚀 5 容易打开 保证铁水和熔渣能匀速流出 5 热风炉用耐火材料 蓄热室 燃烧室 及损坏因素 热风炉炉体 由蓄热室和燃烧室组成 蓄热室用耐火材料当热风温度低于900 时 高温部位衬砖和格子砖 砌体上层用高铝砖 其余均用高级粘土砖 风温为900 1100 时 高温部位衬砖和格子砖则选用高铝砖 莫来石砖或硅线石砖 其余 部位用高铝砖和高级粘土砖 风温高于1100 时 其高温部位必须 选用低蠕变高铝砖 莫来石砖和硅砖 炉衬绝热层所用隔热砖必须与工作层衬砖材质相同或近似 格子砖的形状 尺寸和排列方式 对传热效率有较大影响 普遍用蜂窝状格子砖 也有用大块多孔或咬合式格子砖的 热风炉球顶或过桥部位的炉壳 可加厚绝热层 铺以铝波纹板或者 喷涂一层耐酸料 燃烧室用耐火材料燃烧室所用耐火材料与蓄热室用的基本相同 也 有用莫来石砖或者莫来石砖配用硅砖砌筑的 燃烧器的空气 煤气 通道一般用粘土砖和高铝砖砌筑 其上部带辐射孔 喷嘴 的部位可 用莫来石砖或莫来石刚玉砖砌筑或堇青石制成也采用高铝质耐火浇 注料预制带喷嘴口的部件 热风管用耐火材料包括送风支管 总管和高炉热风围管 用粘土质 隔热砖作绝热层内衬 工作层一般用粘土砖砌筑 但热风出口处及 与总风管接口等部位应用高铝砖或莫来石砖 高炉热风围管及送风支管采用高铝水泥或磷酸盐耐火浇注料浇灌的 整体内衬 热风阀双面受热 还承受阀升降时的机械振动与磨蚀及温度变化所 产生的热应力等作用 工作条件较差 阀衬体采用粘土砖或高铝砖砌筑 烟道内衬一般用粘土砖砌筑 烟囱普遍用混凝土浇灌或红砖砌筑 其下部衬以粘土砖作保护层 损毁因素1 热应力作用 炉衬和格子砖室经常处在急冷急热的变化 中 受应力作用 出现裂纹 开裂和剥落 2 化学侵蚀作用 燃烧 产生的碱性氧化物和灰分粘附在砌体表面并向里渗透 同时与耐火 砖组分发生化学反应 使体积变化 导致破坏 降低强度和高温使 用性能 3 机械荷载作用 在机械荷载和高温的作用下 砌体发生收缩变形 和产生裂纹 影响使用寿命 6 焦炉用耐火材料及损坏因素 碳化室 燃烧室 炉顶 粘土耐 火砖 隔热砖和火道硅砖 炉头粘土耐火砖 弯曲部分硅砖蓄热室 硅砖和粘土耐火砖 砖格粘土耐火砖 小烟道硅砖 粘土耐火砖炉 门堇青石预制块上升管堇青石预制块烟道粘土耐火砖 普通砖炭化 室1温度的大幅度的变化产生热应力 导致裂纹 耐火砖阻止的疏松 和强度的降低 2 在装煤和推焦时承受较大的机械磨损和冲击作用导致炉墙变形和 磨损以及炉底机焦侧边砖损毁和燃烧室的移位 3 化学侵蚀和碳素的沉积作用 使炉墙硅砖的组织性能发生变化 燃烧室热反应作用和机械磨损 燃烧室用耐火材料使用过程中 残留在焦炉硅砖内的未转化的石英 可转化为真比重低的晶型 引起硅砖体积不可逆增大 当温度 1250c时 残余石英转化比较快 由于上述转化 燃烧室整体性被破坏 7 混铁炉用耐火材料及损坏因数 混铁炉的工作层以高铝砖为主 炉底 炉墙永久层采用粘土砖和粘土质磷酸盐泥浆湿砌 炉顶层采 用轻质粘土砖 漂珠砖 和粘土质隔热泥浆湿砌 高铝砖工作层采用 高铝砖和LH一2H高温粘结剂泥浆湿砌 对受铁水冲刷浸蚀最剧烈的 出铁口部位及前端墙则采用铝碳化硅碳砖湿砌 混铁炉损坏原因1 机械作用 废铁炉时对炉底和兑铁侧炉墙的冲刷 出铁操作时铁水对出铁口 炉身前墙的冲刷 出铁完毕起炉时铁水对炉子后墙的冲刷 废铁完毕时退废铁槽对炉衬材料的撞击等 2 化学侵蚀 高温炉渣对炉衬砖的化学侵蚀作用 特别是氧化性强的回炉钢水进 人混铁炉后对炉衬砖的化学侵蚀作用 3 温度急冷急热所引起的炉衬砖的剥落 以及炉衬砖本身矿物组成 分解引起的层裂等 3 高温作用 高温炉渣 铁水引起炉衬表面软化和熔融 8 铁水预处理用耐火材料 的损毁原因对于不脱硫的鱼雷罐一般用烧成的粘土砖或是红柱石砖 内衬用粘土砖或普通高铝砖 受铁口和渣线等易损毁部位用高铝 砖 在侵蚀严重部位采用红柱石砖 渣线用铝碳化硅砖 在易发生 氧化损坏的顶部用铝硅系耐火砖 冲击区用优质的铝碳化硅碳砖 对于有脱硅脱硫脱磷的鱼雷罐采用铝碳化硅碳砖 对于脱硫处理的鱼雷罐应用镁碳砖或镁钙碳砖 对于脱硅和脱磷的 鱼雷罐选用镁碳砖 喷枪因处在急冷急热的温度变化中 用不锈钢纤维增强的刚玉莫来 石浇注料或含碳的浇注料 损毁因素除了受铁水包一样的侵蚀外 还受到三脱用的冶金辅助料 的侵蚀以及在三脱的处理过程中炉渣的碱度的变化和在喷粉的过程 中铁水被搅动而冲刷炉衬耐火材料和间歇式作业导致温度的波动而 产生的加快炉衬的损毁 9 鱼雷罐用耐火材料及损毁原因分析鱼雷罐罐身隔热层一般用轻质 粘土砖或是保温板 永久层用粘土砖 工作层用高铝砖 当加入脱硫剂时用沥青结合白云石砖或红柱石砖 受铁口和渣线部位用高铝砖 莫来石砖 罐口采用铝碳化硅浇注料 莫来石浇注料或高铝质浇注料 损毁原因在盛装铁水的时候内衬 受到高温钢水的冲击而产生冲刷磨损和强烈的热震而产生很大的热 应力 在盛铁水的期间和到铁水的时候受到铁水和渣的化学侵蚀和 空气的氧化 铁水倒空温度急剧下降使内存急冷产生热应力 10 耐火材料的在线和离线修补技术在线在不影响钢包的周转运行 的前提下更换材料后投入运行 离线离开生产线并将钢包冷却至常温进行维修更换后投入运行 11 电炉用耐火材料及损毁原因 损毁原因炉盖主要受高温和熔渣 飞溅物的作用以及工作层上形成的变质层导致的剥落 同时还有电极弧的高温辐射作用和高速气流和炉尘的排烟孔的冲刷 作用 炉壁承受高温 熔渣和钢液的侵蚀以及废钢的机械磨损 此外热点还要承受电极弧的高温的直接辐射 炉底和堤坡共同形成的熔池其衬体主要受钢水和熔渣的侵蚀和废钢 的机械冲击 另外电炉冶炼钢种 操作方法 炉子的设计和施工因素炉顶采用硅 酸铝质耐火材料或碱性耐火砖以提高耐高温和抗渣侵蚀的能力 随 现在超高功率电炉的发展炉顶采用铁皮不烧镁铬砖 普通电炉炉墙 主要采用镁砖 白云石砖和方镁石砖 超高功率或是冶炼特殊钢的 电炉用镁铬砖和优质的镁砖 炉底和堤坡的永久衬采用镁砖或高纯 镁砖或白云石砖 工作层采用镁砂或高纯镁砂配制的耐火捣打料或 浇注料或白云石砂 镁砂或两者的混合物制成捣打料 出钢槽采用镁质 高铝质 蜡石质 碳质或碳化硅质等材料 可以 砌筑或捣打或振动浇筑施工 12 什么是转炉的综合砌炉答视衬砖的损坏程度的差异 砌筑不同 材质或同一材质不同级别的耐火砖 均衡转炉寿命 13 转炉用耐火材料有哪些及工作层损毁原因分析 答转炉用耐火 材料炉底 炉帽 出钢口 炉身 耳轴 熔池 供气砖用镁碳砖 永久层用 烧成 镁砖 炉衬工作层用喷补料 工作层和永久层间 隙用镁质捣打料 供气砖用镁碳砖 转炉炉身大面用镁炭质修补料 另外有镁碳质和镁质火泥配套使用 工作层损毁原因 一 炉渣侵蚀 通过镁砂向炉渣中熔解 熔出和石墨的氧化而进行的 二 氧化损毁 存在着因气氛而容易氧化的缺点 砖中的石墨一旦消 失 MgO C砖的特性将大幅度降低 三 剥落损毁由于急冷急热造成的热冲击而发生的热应力和结构上 的不均衡的机械应力所致 四 钢水磨损在处于夹杂有炉渣的钢水流中的转炉熔池部位和出钢 口 由钢水流造成的物理性损毁严重 再加上镁砂向炉渣中熔解 熔出等化学因素 14 冶金操作对转炉用耐火材料寿命的影响答 1 冶炼钢种的影响低碳和超低碳钢对耐火材料的侵蚀较大 2 冶炼周期和再吹率的影响再吹率高意味着倒炉过程中 钢水对 前大面积衬的损毁加剧 3 出钢温度的影响温度升高10 侵蚀速度加0 2 0 3mm 炉 温度升高30 炉衬的损耗速率提高1倍 4 渣组成渣中全铁含量越高 耐火材料的熔损越快 提高MgO含 量 有利于提高炉衬寿命 根据渣中MgO的饱和量的研究 合理控制 渣中的MgO含量 5 转炉的作业情况作业高含量降低对材料急冷急热的影响 降低 炉衬剥落和崩裂的可能性 6 炉衬维护水平的高低 15 炉外精炼用耐火材料的种类和损毁原因 答炉外精炼炉广泛采 用的耐火材料有高铝砖 镁铬砖 高铝尖晶石浇注料 镁铝尖晶石 浇注料 镁钙炭砖 铝镁炭砖 镁炭砖 白云石砖等 损毁原因 1 熔损与化学反应 2 高温真空下的挥发和还原作用 3 熔渣碱度对侵蚀的影响 4 热冲击和机械冲刷作用 5 高温对耐火材料的损坏 16 钢包用耐火材料及损毁原因 硅酸铝质粘土砖 高铝砖 高铝 捣打料铝镁 碳 质铝镁捣打料 铝镁不烧砖 铝镁尖晶石浇注料 铝镁碳砖 铝镁尖晶石碳砖 高档铝镁不烧砖 高档铝镁 尖晶 石 浇注料镁炭质煤炭砖 低碳镁碳砖镁钙 炭 质白云石捣打料 不烧镁钙砖 不烧镁钙碳砖锆质锆质砖 1 化学作用1 钢水成分对耐火材料的侵蚀 2 熔渣成分对耐火材料的侵蚀 3 在高温作用下 耐火材料自身产生的反应所造成的损坏 如新矿 物的生成所产生的相变化带来的体积效应和在真空作用下的挥发等 原因 2 物理作用1 钢水对耐火材料的冲刷作用 2 钢水反复作用于耐火材料上造成的热冲击 引起耐火材料的开裂 和剥落 3 耐火材料自身的热膨胀效应赞成的损坏 4 高温钢水对耐火材料的熔蚀作用 3 人为原因1 耐火材料的选择与搭配不恰当 2 对耐火材料的使用不当 如砌筑方式 烘烧方式不当 3 钢包周转期太长造成冷包 4 拆包不当 损坏钢包永久层 5 没有采取修补措施 17 连铸三大件及损毁原因 答长水口受到很强的热震和钢水冲刷 及侵蚀之外 还受到中间包覆盖剂的侵蚀 塞棒 长时间高温下内心的钢结构软化而控制失灵 再就是袖砖侵蚀 过快 另外塞棒头部和水口碗部对接时被钢水冲刷得不圆滑导致了控制困 难甚至关不住 制约了塞棒的寿命 浸入式水口 一 受到很强的热震和钢水冲刷及侵蚀之外 还受到结晶器里保护 渣的强烈侵蚀 二 浇铸过程中浸入式水口表面氧化 从而失去强度而破坏 三 含碳耐火材料导热太大 也造成钢水温度的下降而结瘤加剧 18 中包涂料和干式料答中间包干式料采用优质镁砂 或镁钙砂 为主要原料 加入结合剂 烧结剂 改性剂加工而成 具有与永久衬附着性好 在烘烤过程中不爆裂 不剥落 耐侵蚀性 能好 用后脱包容易等特点 干式料主要是中间包用干式捣打振动料 这种干式料实际上是加固 体树脂或一些无机固体结合剂 在放置模具和振动捣打施工后 经过热内模而使干式料中结合剂液 化或固化而提高强度 然后脱膜 大火烘烤使用 现在已经取得了77 5h 147炉次的结果 它的密度等性能比目前一般涂料高 但比浇铸板和高密度的涂料仍 有一定差距 不过干式中间包捣打料容易做成镁钙质中间包衬 且取得非常好的 结果 而一般湿式镁钙质涂料中的CaO多是以CaCO3和消石灰形式加 入的 CaCO31000 以上才能保证分解 这中间包的烘烤和使用寿命 是不利的 19 有些中包耐火材料为什么设计有透气功能 抗冲刷性能优良且 透气性能好的内衬料 解决快换中包水口内衬不抗冲刷 容易向内衬 中渗钢水 吹氩效果不理想的问题 20 钢包耐火材料整体设计应该注意哪些事项 答 1 包衬耐火材料厚度设计考虑的因素 钢水量 渣量 净空量 安全性 残余厚度一般100炉之后 60 对于大型钢包 80mm 使用寿命 2 耐火材料种类选择考虑因素 冶炼工艺出钢温度 精炼时间和 精炼工艺 透气量 透气砖的数量和布置情况 生产节奏 钢水质量对耐火材料有无特殊要求 供所砖和应砖需要考虑的因 素 供所砖和应砖需要考虑的因素1 供气砖高度的设计2 供气砖的 底吹时间3 供气砖和周围衬砖的砌筑安排4 应砖的设计 21 耐火材料对玻璃质量的影响主要体现在哪三个方面 答 一 耐火材料造成的条纹耐火材料缓慢溶解到玻璃液中而成为条纹 玻璃液上下波动 大量的条纹就会流入玻璃液中 二 玻璃中的结石玻璃中各种固态夹杂物无论其都统称为 结石 耐火材料是玻璃中形成结石的原因之一 被侵蚀掉的耐火材料成分 有的不完全溶解于玻璃液中 有的溶解后又再次析晶出来 三 气泡1 耐火材料内部存在气孔或孔洞 由于耐火材料被侵蚀而 被打开 其中的空气溢出而形成气泡 另一种情况是玻璃液在毛细 管的作用下被吸入到耐火材料内部 气孔中的气体被排挤到玻璃液 内 2 耐火材料中含铁化合物 对于玻璃液内的残余盐类有催化作用 也将引起气泡 3 耐火材料中的存在着的少量碳素 在燃烧中引起 排气 形成气泡 22 玻璃熔窑常用耐火材料有哪些 答池壁 电熔锆刚玉砖 AZS砖 致密锆英石砖池底 电熔AZS砖 刚玉砖 工作层 粘土砖 永久层 隔热材料 如硅藻 土 保温层 加料池 含锆砖流液洞 无缩孔AZS砖冷却池 氧化法生产的AZS砖 23 对熔铸耐火材料的质量要求中 有二个其它耐火材料所没有的 重要性质 分别是什么 答一 玻璃液相渗出温度实际生产中 常 用液相渗出温度与大量液相渗出温度来衡量熔铸耐火材料中液相渗 出的能力 将边长为4mm的试样放在使用温度不低于1600 放大倍数不低于20 倍的高温显微镜下 以7 10 min的速度升温 仔细观察液相渗出 的情况 当液相开始出现时 即为液相开始出现温度 二 气体的析出温度其中对液相渗出温度的影响因素有化学成分玻 璃相的成分加热过程中产生的气体 24 熔铸耐火材料生产的工艺过程 答配料 粗碎 混合 压块 煅烧 粉碎 熔炼