高炉炭砖的现状和发展趋势.pdfVIP

高炉炭砖的现状及发展趋势 武钢技术中心 邹祖桥 宋木森唐德明 桂必群 2002年10月 摘要本文主要对国内高炉用自焙炭砖、半石墨炭砖和微孔炭砖和国外同类产品 的质量进行对比分析，找出我国高炉炭砖的长处及与国际先进水平的差距，对高炉炭 砖的发展趋势进行了一些探讨。 7 高炉炭砖是用于炉缸炉底的主要耐火材料，炭砖炉衬的寿命决定着高炉一代寿 命。50年代炭砖从前苏联引入我国，直到八十年代末期，国内对高炉炭砖的研究很 少，一直采用前苏联引入我国的普通炭砖砌筑，高炉寿命较短。八十年代后期，炼铁技 术发展很快，高炉冶炼强度大大提高，原来的普通炭砖已远不能满足高炉冶炼需要，高 炉炉缸寿命下降到4—5年。N时在国外长寿高炉和新型高炉炭砖的影响下，我国开 始重视对炭砖的研制，先后开发出多种新型高炉炭砖。如自焙炭砖、半石墨炭砖、微孔 炭砖、高导石墨砖等。这些炭砖的研制成功及推广应用，使我国高炉用炭砖生产技术 和产品质量有了很大的进步，正在逐步赶上世界水平。 本文主要对国内高炉用自焙炭砖、半石墨炭砖和微孔炭砖和国外同类产品的质量 进行对比分析，找出我国高炉炭砖的长处及与国际先进水平的差距，对高炉炭砖的发 展趋势进行了一些探讨。 1．半石墨炭砖 半石墨炭砖是以高温(1700℃)电煅烧无烟煤为主要原料，加入少量石墨细粉， 以中温沥青为粘结荆，成型后经高温焙烧，精加工而成。 生产半石墨的厂家主要有兰州炭素厂、贵州铝厂炭素厂、鲁山炭素材料有限公司、 武彭公司、科瑞耐火材料有限公司等，兰州炭素厂、贵州铝厂炭素厂生产的半石墨炭砖 性能指标见表1。 检测结果为多次检测的平均值，其中武钢5#高炉用的兰州炭砖为普通炭砖，武 ·72· 钢4#、2#、1#高炉为兰州炭素厂生产的半石墨炭砖。从表1可以看出普遍炭砖导 热系数很差，仅3～5W／mK，抗碱性差，抗碱试验后几乎完全失去强度，体积膨胀率达 19．4％。 高炉从下到上全身都有冷却壁或冷却水箱紧密包围，通水冷却。如果没有水冷 却，高炉一天也不能维持正常生产，高炉寿命能达到十年以上，主要靠水冷却才能维 持。因此高炉很多部位的耐火材料要求具有高导热系数，以满足高炉强化冷却的要 求。从砖衬侵蚀原因分析，降低砖衬温度对多种侵蚀原因都有减缓侵蚀速度的作用。 例如碱金属的富集温度是900～1200℃，如果将砖衬温度降低到900℃以下，碱金属就 侵包不了砖衬。炉渣、铁水的侵蚀都是随温度降低侵蚀速度降低，可见提高导热系数 是降低砖衬温度，减少砖衬侵蚀最有效的途径和措施。 半石墨炭砖和普通炭砖相比，质量水平有很大的提高，特别是导热系数和抗碱性 提高较大，导热系数提高到12～13W／n1I(，抗碱性达到优良水平。兰州半石墨炭砖和 贵州半石墨炭砖比较，兰州半石黑炭砖稍优于贵州炭砖，主要是耐压强度、透气度、导 热系数和抗碱性优于贵州炭砖，贵州炭砖的抗氧化性优于兰州炭砖，主要是贵州炭砖 使用的无烟煤的质量较好。 表1 图产半石墨炭砖的性能指标 序 武钢 武钢 武钢 武钢 贵州 日本 性 能 单位 号 4# 2# 1# 5# 炭砖 BC一5m 1 灰分 ％ 3．48 3．88 | ／ 6．02 8．0 2 耐压强度 mpa44．4144．1146，8039．0035．4335．00 3 体密 1．50 1．55 1．62 1．56 1．55 1．54 g[cm3 4 显气孔率 ％ 14．4213．8913．0313．4316．2l15．60 5 透气度 mDa21．6627．7738．84127．57317．90138．23