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1、第3章-高爐本體設(shè)計(jì)(2)按照設(shè)計(jì)爐型，以耐火材料砌筑的實(shí)體為高爐爐襯。概念：作用：（1）構(gòu)成高爐的工作空間,直接抵抗冶煉過程中的機(jī)械、熱和化學(xué)浸蝕；（2）減少高爐的熱損失；（3）保護(hù)爐殼和其它金屬結(jié)構(gòu)免受熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕的作用。3.2.1爐襯破損機(jī)理（1）高溫渣鐵的滲透和浸蝕；（2）高溫和熱震；（3）爐料和煤氣流的摩擦沖涮及煤氣碳素沉積的破壞作用；（4）堿金屬及其他有害元素的破壞作用。（1）是承受的高壓；（2）是高溫；（3）是鐵水和渣水在出鐵時(shí)的流動(dòng)對爐底的沖刷；（4）磚襯在加熱過程中產(chǎn)生溫度應(yīng)力引
2、起磚層開裂；（5）在高溫下渣鐵對磚襯的化學(xué)侵蝕，特別是渣液的侵蝕更為嚴(yán)重。影響爐底壽命的因素：（1）渣鐵的流動(dòng)、爐內(nèi)渣鐵液面的升降，大量的煤氣流等高溫流體對爐襯的沖刷是主要的破壞因素；（2）還原劑對磚襯Fe2O3、SiO2的還原作用化學(xué)侵蝕；（3）風(fēng)口帶為最高溫度區(qū)，鼓風(fēng)中O2、H2O、CO2的氧化作用。。2.爐缸：貯存渣鐵和燃燒焦炭的地方（1）高溫?zé)釕?yīng)力作用很大；（2）由于爐腹傾斜故受著料柱壓力和崩料、坐料時(shí)沖擊力的影響；（3）承受初渣（FeO、MnO、CaO）的化學(xué)侵蝕及機(jī)械沖涮。（4）煤氣流和固
3、態(tài)爐料的沖刷作用。3.爐腹：實(shí)際靠渣皮工作。（1）初渣的化學(xué)侵蝕；（2）上、下折角處高溫煤氣流的沖刷磨損。（3）高溫?zé)釕?yīng)力的影響；4.爐腰爐身中下部：（1）爐料和煤氣流的摩擦、沖刷；（2）受到初渣的化學(xué)侵蝕；（3）堿金屬和Zn的化學(xué)侵蝕。在爐身上部：（1）下降爐料的磨損；（2）夾帶著大量爐塵的高速煤氣流的沖刷。5.爐身：（1）爐料的沖擊；（2）高速粉塵煤氣流的沖涮；（3）熱震。為保持完整形狀，控制爐料和煤氣流合理分布。用金屬保護(hù)板加以保護(hù)，又稱爐喉鋼磚。6.爐喉：（l）爐襯質(zhì)量，是關(guān)鍵因素。（2）砌筑
4、質(zhì)量。（3）操作因素。（4）爐型結(jié)構(gòu)尺寸是否合理。（5）冷卻設(shè)備及爐殼的保護(hù)作用。7.決定爐襯壽命的因素：3.2.2高爐用耐火材料（l）耐火度要高、荷重軟化溫度要高、高溫體積穩(wěn)定性要好。耐火度是指耐火材料開始軟化的溫度。荷重軟化點(diǎn)是指將直徑36mm，高50mm的試樣在0.2Mpa荷載下升溫，當(dāng)溫度達(dá)到某一值時(shí)，試樣高度突然降低，這個(gè)溫度就是荷重軟化點(diǎn)。熱穩(wěn)定性：對及冷及熱溫度波動(dòng)的抵抗能力。一.對耐火材料的要求：（2）組織致密、體積密度大、氣孔率要低；（3）Fe2O3含量要低。（與SiO2反應(yīng)和加速碳
5、素沉積）（4）良好的化學(xué)穩(wěn)定性，提高抵抗化學(xué)侵蝕能力；（5）重?zé)湛s要小。重?zé)湛s也稱殘余收縮，是表示耐火材料升至高溫后產(chǎn)生裂紋可能性大小的一種尺度。（6）機(jī)械強(qiáng)度要高，外形質(zhì)量要好。粘土磚、高鋁磚、剛玉磚和不定型耐火材料等；陶瓷質(zhì)材料：碳磚、石墨碳磚、石墨碳化硅磚、氮結(jié)合碳化硅磚等。碳質(zhì)材料：二.高爐常用耐火材料基本特性：（1）良好的物理機(jī)械性能；（2）抗渣性好；（3）成本較低。1.粘土磚和磷酸浸漬粘土磚高爐用粘土磚比一般粘土磚具有優(yōu)良性能。主要用于高爐爐身，要求常溫耐壓強(qiáng)度高，能夠抵抗?fàn)t料長期作業(yè)
6、磨損；在高溫長期作業(yè)下體積收縮小，有利于爐襯保持整體性；顯氣孔率低和Fe203低，減少碳在氣孔中沉積，避免磚在使用過程中膨脹疏松而損壞；低熔點(diǎn)物形成少。AL2O3含量大于48%的耐火制品。基本特性：（1）比粘土磚有更高的耐火度和荷重軟化點(diǎn)；（2）由于AL2O3為中性，故抗渣性較好；（3）耐磨性好，加工困難，成本較高。（4）不足是熱穩(wěn)定性差。2.高鋁磚：粘土磚和高鋁磚的外形質(zhì)量也非常重要，對于制品的尺寸允許偏差及外形分級規(guī)定見下表。粘土磚和高鋁磚尺寸允許偏差及外形分級主要特點(diǎn)：（1）耐火度高，極高的荷重
7、軟化溫度；（2）抗渣性能好；（3）良好導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性；（4）熱膨脹系數(shù)小，體積穩(wěn)定性好；（5）致命弱點(diǎn)是易氧化，對氧化性氣氛抵抗能力差。（O2、水蒸汽、CO2、FeO）3.碳質(zhì)耐火材料：（1）高爐炭塊（2）半石墨炭磚半石墨炭磚是采用高溫燃燒無煙煤、石墨、添加劑為主要原料而制成的耐火制品。石墨質(zhì)炭磚配方中一般不使用冶金焦為粉料，而使用磨碎的石墨為粉料．半石墨炭磚的導(dǎo)熱性能非常好，而且抗堿金屬鹽類腐蝕的能力也比普通炭磚好。（3）碳化硅磚碳化硅磚的主要特征是SiC為共價(jià)結(jié)合，不存在通常的燒結(jié)性，依靠化學(xué)反應(yīng)
8、生成新相達(dá)到 燒結(jié)。A、SI3N4結(jié)合碳化硅磚Si3N4結(jié)合碳化硅磚是用SiC和Si粉為原料，經(jīng)氮化燒成的耐火制品。在多級配的sic顆粒和細(xì)粉中，加人磨細(xì)的工業(yè)硅粉，Si與N2在高溫下進(jìn)行2N2+3Si→Si3N4反應(yīng)燒結(jié)。反應(yīng)時(shí)生成的Si3N4與SiC顆粒緊密結(jié)合而形成以Si3N4為結(jié)合相的碳化硅制品。B、Sialon結(jié)合SiC磚在氮化硅結(jié)合碳化硅制品的生產(chǎn)過程中，加入適量加入物，使氧進(jìn)入Si3N4晶格，生成一定數(shù)量的β—Sialon固熔體相，制出β—
