2013年全国中小高炉炼铁技术交流年会.pptVIP

勇于创新！敢于实践！ 安全长寿高炉炉缸炉底内衬及结构新技术通过省部级鉴定 谢 谢 大 家 高炉炉缸应用碳复合砖的理论与实践 河南五耐集团实业有限公司 赵永安 2013年11月8日 4 高炉炉缸耐火材料发展需求 1 2 3 5 碳复合砖的研发思路及性能 碳复合砖应用实例 碳复合砖抗侵蚀机理分析 主要内容 结 论 1 高炉炉缸耐火材料发展需求 从上世纪50年代以后，随着一些新材料、新技术、新装备在高炉上的应用，高炉寿命得到了较大的提高，影响高炉寿命的薄弱环节也发生了转变。 目前，影响高炉寿命的关键区域在高炉的下部，据不完全统计，国内在近几年就有50多座大型高炉发生了烧穿事故，国外也有10余座高炉发生了烧穿事故，而且不少发生在炉役初期，有的甚至开炉不到一年，事故的不可预知性更埋下了生产中的安全隐患，也为企业带来了巨大的经济损失。 国内外 高炉砖衬发展 高铝砖 粘土砖 炭砖 19世纪中期 20世纪末 炭砖+陶瓷杯 炭砖 高铝砖 粘土砖 炭砖 20世纪中期 20世纪末 炭砖+陶瓷杯 炭砖 1 高炉炉缸耐火材料发展需求 国外 国内 性 能 单位 日本BC-7S 法国AM-102 美国NMA 德国7RD－N 国产微孔炭砖 国产超微孔炭砖 体积密度 g/cm3 1.58 1.56 1.62 1.77 1.56 1.69 显气孔率 % 13.99 17 18.86 15.05 17 17.29 透气度 mDa 5.98 0.28 4.44 0.99 2.42 0.49 氧化率 % 2.49 8.09 18.06 5.27 8.89 5.6 铁水溶蚀指数 % 15.79 13.46 28.18 19.42 25.65 26.77 平均孔径 μm 0.234 0.109 1.083 0.121 0.232 0.10 1μm孔容积 % 76.33 78.67 53.4 76.08 73.69 82.51 导热系数 室温 W/mK 7.55 8.85 4.96 12.00 6.55 20.22 300℃ 11.3 11.8 11.3 18.95 11.55 22.06 600℃ 12.4 14.0 16.1 20.42 13.38 24.07 800℃ 12.4 15.0 16.6 19.49 13.55 22.93 抗 碱 性 原耐压强度 MPa 46.58 29.41 29.93 44.25 43.2 45.28 后耐压强度 MPa 51.13 37.1 32.15 58.60 55.26 54.16 强度变化率 % +9.77 +26 +17.4 +33.77 +27.92 +19.61 体积膨胀率 % 6.32 3.23 2.84 1.66 3.15 3.32 1 高炉炉缸耐火材料发展需求 炭砖的优点：有较好的导热性，靠炭砖的高导热性能降低工作面的温度在工作面形成保护层，这种保护层对高炉内衬将起到保护作用延长高炉寿命。 安全隐患：在异常情况下形不成保护层或保护层的脱落都将使炭砖直接接触铁水，在这种情况下炭砖的抗铁溶蚀性就成为炉缸长寿的一个安全隐患。在漏水时对炭砖的氧化也将使炭砖失去强度和抗侵蚀性。 炭砖的高导热性是其能够在高炉应用的主要因素，但炭砖的抗铁溶蚀性、抗氧化性是制约高炉安全生产的重大隐患。 1 高炉炉缸耐火材料发展需求 改善思路： 在保持材料高导热性的同时具备陶瓷杯材料的抗铁溶蚀性和抗氧化性，是解决炭砖安全隐患的重要措施。 根据以上思路，我们在微孔刚玉砖中引入炭进行了试验，得到一种既具有炭砖的高导热性又具有微孔刚玉砖的较好的抗铁溶蚀性、抗氧化性和高强度的材料。因其同时具有陶瓷结合和碳结合，我们把这种材料叫做碳复合砖。 2 碳复合砖的研发思路及性能 性 能 单位 日本BC-7S 法国AM-102 美国NMA 德国7RD－N 国产超微孔炭砖 碳复合砖 体积密度 g/cm3 1.58 1.56 1.62 1.77 1.69 2.98 显气孔率 % 13.99 17 18.86 15.05 17.29 10.96 透气度 mDa 5.98 0.28 4.44 0.99 0.49 0-0.63 氧化率 % 2.49 8.09 18.06 5.27 5.6 0-0.9 铁水溶蚀指数 % 15.79 13.46 28.18 19.42 26.77 0.31 抗渣侵蚀性 % -- -- -- -- -- 2.8 平均孔径 μm 0.234 0.109 1.083 0.121 0.10 0.238 1μm孔容积 % 76.33 78.67 53.4 76.08 82.51 80.44 导热系数 室温 W/mK 7.55 8.85 4.96 12.00 20.22 17.34