高爐的風(fēng)口用耐火磚配置

在生產(chǎn)過程中，高爐爐墻的耐火磚襯受到多方面的作用而逐步被侵蝕，因此在選擇各部位的耐火磚襯時應(yīng)遵循的原則是：耐火磚襯要與該部位的熱流強度相對應(yīng)，以保持在強熱流的沖擊下，磚襯仍能保持整體性和穩(wěn)定性；耐火磚襯要與該部位的侵蝕機理相對應(yīng)，以緩解和延緩內(nèi)襯破損速度，延長高爐壽命；盡量選用價格、性能比低的耐火材料，即選用耐火磚價格相對低一些而性能又好，不應(yīng)盲目選用價格昂貴的高級耐火材料。各部門耐火磚襯選擇的方法是：

1、爐喉。主要承受人爐料的沖擊和磨損，一般選用剛轉(zhuǎn)或水冷鋼磚。

2、爐身上部。這部位時吸碳反應(yīng)2CO2→CO+C易發(fā)生的地區(qū)，而且堿金屬、鋅蒸汽的侵蝕也在這個地區(qū)發(fā)生，再加上下降爐料和上升煤氣流的沖刷和磨損。因此應(yīng)選用抗化學(xué)侵蝕和耐磨性好的耐火材料，最適宜的是高致密度粘土磚、高致密度的三等高鋁磚或磷酸浸漬的粘土磚?，F(xiàn)代大型高爐上采用壁薄結(jié)構(gòu)是，常用1-3段反扣冷卻壁去代耐火磚磚襯。

3、爐身中下部和爐腰。破損的主要機理是熱震剝落，高溫煤氣沖刷，堿金屬、鋅和析碳的作用，以及初渣的化學(xué)侵蝕。磚襯應(yīng)選用抗熱震、耐初渣侵蝕和防沖刷的耐火材料。現(xiàn)在國外大型高爐選用性能良好但價格昂貴的碳化硅磚 （氮化硅結(jié)合、自結(jié)合、塞隆結(jié)合），以使壽命達到8年以上。實踐證明再好的耐火材料也是要被侵蝕的，達到平衡（大概侵蝕到原厚度的一半）時才能穩(wěn)定，這個時間大概為3年左右。實際上，使用性能良好的燒成鋁碳磚（耐火磚價格便宜的多），也能達到這個目標，所以1000m3及其以下高爐都快采用鋁碳磚等。

4、爐腹。破損的原因主要是高溫煤氣的沖刷和渣鐵的沖刷，這部位的熱流強度很大，任何耐火材料都不能長時間的抵御，在生產(chǎn)中主要靠渣皮工作，所以這部分不必選用太昂貴的耐火材料。這部位耐火材料壽命不長（長則1-2個月，短則2-3周），一般選用耐火高度、荷重軟化溫度高和體積密度大的耐火材料，例如高鋁磚、鋁碳磚等。

5、爐缸風(fēng)口區(qū)。這部位是高爐內(nèi)唯一進行氧化反應(yīng)的區(qū)域，產(chǎn)生的高溫可達1900-2400℃，磚襯受到高溫引起的熱應(yīng)力破壞，以及高溫煤氣沖刷、渣鐵侵蝕、堿金屬侵蝕、循環(huán)運動焦炭的沖擊。

6、爐缸下部和爐底。高爐內(nèi)襯侵蝕嚴重的地區(qū)，其侵蝕程度歷來是決定高爐一代壽命的依據(jù)，早期的爐底因無冷卻，大多采用單一的陶瓷質(zhì)耐火材料，因此熱應(yīng)力是砌體產(chǎn)生裂縫，鐵水滲透入縫而使爐底磚漂浮是破損的主要原因，現(xiàn)在良好的爐底結(jié)構(gòu)陶瓷杯、交錯窯砌等和冷卻，以及高質(zhì)量棕剛玉、灰剛玉磚和碳質(zhì)微孔、熱壓磚的使用，大大地延長了高爐爐底壽命，但是鐵水對碳磚的滲透溶蝕、碳金屬對碳磚的化學(xué)侵蝕、熱應(yīng)力對碳磚的破壞、CO，和H20對碳磚的氧化仍然是威脅爐底、爐缸壽命的重要因素，而出鐵是鐵水環(huán)流運動對爐缸磚襯圓周上的機械沖刷和溶蝕是爐缸損壞的首要因素。

這部分的耐火磚采用導(dǎo)熱性高、抗?jié)B透性高、抗化學(xué)侵蝕高、氣孔率低、孔徑你微小的熱壓小塊炭烤、微孔碳磚、熱壓半石墨碳磚以及用在陶瓷杯上的棕剛玉或灰剛玉磚等。在很長一段時間內(nèi)，中小高爐使用電煅燒無煙煤制成的優(yōu)質(zhì)自焙炭塊也取得了很好的效果，但改成陶瓷杯結(jié)構(gòu)后，就不應(yīng)該再用自焙炭塊也取得了很好的效果。但改成陶瓷杯結(jié)構(gòu)后，就不應(yīng)再用自焙炭塊，而要用焙燒炭塊了。因為陶瓷杯結(jié)構(gòu)上的高鋁質(zhì)耐火材料的隔熱使用自焙碳磚失去了自焙的條件，不能使用自焙碳磚形成整體，所以生產(chǎn)中出現(xiàn)了多次爐底燒穿事故。

鐵口區(qū)工作條件惡劣，現(xiàn)在采用與爐缸耐火材質(zhì)相匹配的鐵口組合磚砌筑，生產(chǎn)中使用的有碳質(zhì)、半石墨C-SiC質(zhì)、莫來石、SiC質(zhì)等