【文章內容簡介】 蝕機理 爐底 底 /墻界面 鐵口 爐缸（墻體） 風口 熱負荷 高 高 中等 中等 最高 熱震 低 低 中等 高 高 最高 高 機械應力 低 最高 高 中等 高 中等 堿 /鋅侵蝕 中等 中等 高 中等 高 高 低 中等 爐渣侵蝕 低 低 中等 高 高 中等 磨損 低 中等 中等 高 高 中等 高 氧化 低 低 中等 高 高 高 鐵水靜壓力 最高 最高 高 低 中等 低 熱壓小炭磚 NMA磚的性能優(yōu)勢 由美國 UCAR公司研制的熱壓小炭磚有 NMA、 NMD、 NMG、 NMS四種。 NMA磚主要用于砌筑高爐的爐缸、爐底， NMD磚用于砌筑出鐵口及高爐的爐腹和爐身，而 NMS磚比 NMA及 NMD更耐磨，耐熱沖擊性更好，可 用于砌筑高爐的爐腹和爐身。 NMA磚骨料主要是普通無煙煤，再加入 9～ ％的石英和二氧化硅，還有若干種添加劑，粘結劑為 165℃的高軟化點煤瀝青。 NMA磚與其他磚的性能對比見表 1。 NMA磚的主要特點是： （ 1） 熱導率高 (減少了炭磚的溫度梯度 )， 促使物料在爐缸磚村熱面凝固，形成保護性結殼。一方面， 此保護層可防止氣體或熔融物料在 NMA磚熱面流動，從而避免對耐火材料的侵蝕；另一方面，結殼使 NMA磚熱面媼度低于鐵和爐渣的固化溫度 (典型的熱面溫度 800℃ )。 （ 2） NMA磚塊小及高熱導性， 降低了炭磚冷熱 面溫差， 減少了磚的內應力。與NMA磚配套使用的粘結劑如熱固性 C一 34專用樹脂膠又能為 NMA磚的膨脹給予補償， 從而阻止了熱應力裂紋和收縮剝落。 (3) 熱壓 NMA磚具有極低的滲透性， NMA磚熱面結殼進一步提高了耐堿性。特別是NMA磚中加入的二氧化硅和石英材料亦可優(yōu)先與堿反應生成安全而無破壞性的化合物， 因此抗堿蝕性好。 (4) 在砌筑方法上取消炭磚與冷卻壁之間的搗料，使 NMA磚與冷卻壁直接接觸，有利于整體熱量的導出。 表 1 NMA炭磚與其他炭磚的性能對比 名稱 性能 NMA NMD 法國 AG102 法國 AM101 法國 AM102 日本 G11 吉碳 體積密度 /k 3cmg ?? ～ 真密度 /k 3cmg ?? 抗壓強度 /Mpa ～ 電阻系數(shù) /10QM 灰分含量 /% ～ 熱膨脹系數(shù) 610? /℃ 總氣孔 /% ～ 顯氣孔 /% 透氣率 ＜ 9 68 / 653～ 2500 堿阻（ ASTM法） ULC U LCC LC LC LC C 高爐 爐缸爐底磚襯 高爐爐缸爐底磚襯設計 及結構特點 為了延長爐底爐缸部位的壽命，必須使用優(yōu)質耐火材料和保證良好的冷卻即應采用優(yōu)質耐火材料和良好的冷卻設備。本次設計采用國產(chǎn)大塊碳磚加熱壓小炭塊加陶瓷杯墊綜合的爐底爐缸結構。 這一結構的出發(fā)點是利用陶瓷質材料的低導熱性能，防止大塊碳磚 產(chǎn)生 環(huán)裂。此外由于陶瓷質材料熱阻大有利于降低鐵水的熱損失，對高爐正常生產(chǎn)十 分有利 。 同時， 熱壓小塊碳磚具有很強的耐鐵水滲透性和耐爐渣侵蝕性，并具有較高導熱性，在爐缸、爐底容易形成穩(wěn)定的渣鐵凝固層，保護砌體不被侵蝕。熱壓小塊碳磚與冷卻設備之間無需搗料層，避免了形成間隙而減小砌體熱阻，同時也減少了維護工作量。熱壓小塊碳磚單塊體積小，在爐缸形成多層環(huán)狀配置，在特制膠泥配合下，有效吸收碳磚自身的熱膨脹，使作用于每塊碳磚上的溫度應力大大減小，有效避免了爐缸砌體環(huán)裂現(xiàn)象的發(fā)生，有利于提高爐缸壽命。 對于本設計 高爐爐缸直徑 8500mm，死鐵層深度 1800mm， 2個鐵口，鐵口水平深度 1800mm。 爐底采用 水冷 爐底結構， 爐缸、爐底內襯主要由 6部分組成 ：① 爐底4層國產(chǎn)滿鋪大塊炭磚；②爐底 3層陶瓷墊 (第 1層為國產(chǎn)奠來石磚，第 3層為SAVOIE公司的莫來石磚 MS4)；③爐缸壁內側 5層陶瓷壁（全為 SAVOIE公司的棕剛玉制塊）；④爐缸壁外側鐵口中心線以下、爐缸爐底交界處 (即“象腳狀”異常侵蝕區(qū) )，緊貼冷卻壁共砌筑 26層 UCAR公司的熱壓炭磚 NMA；⑤爐缸壁外側鐵口中心線以上，共砌筑 6層國產(chǎn)環(huán)形大塊炭磚；⑥爐缸環(huán)形炭磚和陶瓷壁以上，風口組合磚以下，砌筑高鋁磚 (三氧化二鋁≥ 80% )。 對于本設計 高爐熱 壓炭磚 陶瓷杯組合爐缸爐底結構的特點 如下： ①防止鐵水滲透。由于采用低導熱的陶瓷質耐火材料，加之陶瓷杯特殊的設計結構和材料的熱膨脹，使磚縫緊縮，最大限度減少了鐵水對炭磚的滲透侵蝕； ②減輕鐵水的流動沖刷。采用陶瓷杯應有合理的死鐵層深度，一般約為爐缸直徑的 20%，使鐵水在爐缸內的流動方向有所改變，而且在鐵口區(qū)和爐缸爐底交界處均增加了陶瓷壁的厚度，因而可減輕鐵水流動對爐底和爐缸壁的機械磨損； ③提高爐缸熱穩(wěn)定性，減少爐缸熱損失。采用陶瓷杯后，能夠提高鐵水溫度，改善鐵水質量，可降低工序能耗，并為煉鋼生產(chǎn)創(chuàng)造有利條 件； ④有利于高爐操作。由于爐缸熱儲備量增加，使高爐易于操作．為高爐穩(wěn)定順行、活躍爐缸、冶煉低硅低硫生鐵、復風操作等提供了良好的條件，并可減少爐缸堆積、風口灌渣等操作事故； ⑤大幅度延長爐缸、爐底壽命。高爐開爐以后，陶瓷杯對炭磚起到保護作用，使其不直接和鐵水接觸，從而使炭磚免受鐵水的滲透、機械沖刷以及堿金屬的化學侵蝕等破壞。而且熱壓小炭磚的優(yōu)良配方和特殊的成型工藝及構型，使它具有優(yōu)異的的導熱性、抗鐵水滲透性和優(yōu)良的抗堿性，可為陶瓷杯提供有效的冷卻，從而延長陶瓷杯的壽命，即使在陶瓷杯出現(xiàn)破損，熱壓炭磚直接同鐵 水接觸時，仍可依靠有效的冷卻作用，使炭磚熱面生成保護性渣皮或鐵殼，最大限度地延長高爐壽命。 爐底爐缸的砌筑方法 高爐爐底爐缸磚襯的砌筑質量與磚襯材質具有同等的重要性，因此，對砌筑磚縫的厚度、磚縫的分布都有嚴格的要求。 對于本設計爐缸爐底均采用光面冷卻壁。 滿鋪國產(chǎn)炭磚爐底砌筑 滿鋪炭磚爐底的結構見圖 31，炭磚砌在水冷管的炭搗層上。有厚縫和薄縫兩種連接形式，薄縫連接時，各列磚縫不大于 ，各列間的垂直縫和兩層間的水平縫不大于 。厚縫連接時，磚縫為 45mm~35 ，縫中以炭素料搗固。目前的砌法是炭磚兩端的短縫用薄縫連接，而兩側的長縫用厚縫連接。相鄰兩行炭磚必須錯縫 200mm 以上。兩層炭磚的磚縫成 ?90 ，最上層炭磚磚縫與鐵口中心線成 ?90 。 爐缸砌筑 ① 高鋁磚砌筑。爐缸砌磚從鐵口開始向兩側進行，出鐵口通道上下部側砌。風口和渣口部位砌磚 前先安裝好水管，靠水管的磚應做精加工，砌磚的水管之間保持25mm~15 的縫隙，填充泥漿。鐵口、渣口和風口砌磚緊靠冷卻壁，縫隙為 5mm~1 ，縫內填充濃泥漿。爐缸各層皆平砌；同層相鄰磚環(huán)的放射縫應錯開；上下磚層的垂直縫與環(huán)縫應錯開；磚縫小于 ，環(huán)縫 5mm 。 ② 熱壓小炭磚砌筑 熱壓碳磚必須緊靠 冷 卻 壁 砌筑，防止間隙熱阻。若因爐殼或冷卻設備不規(guī)整而不能頂砌時，縫隙應不大于 25mm ，縫隙必須用 RP5搗實。在熱壓小炭磚與高鋁磚復合使用的情況下，由于高鋁磚的受熱膨脹大于碳磚，所以砌筑時應在高鋁磚與小炭磚之間放紙板和 UCAR公司的 C34膠泥，受熱后將其燒毀就成了膨脹縫。關于熱壓小炭磚縫寬度的設置，一般垂直縫小于 2mm ； 環(huán)縫小于 4mm ； 緊靠冷卻壁磚縫 大部分 為 2mm 。 另外，風口、渣口和鐵口磚襯應設計異型炭磚。 6 高爐送風系統(tǒng) 高爐送風系統(tǒng)是為高爐冶煉提供足夠數(shù)量和高質量風的鼓風設施，送風系統(tǒng)的設備主要包括高爐鼓風機，熱風爐，加濕或脫濕裝置，送風管道和閥門等。 概述 高爐鼓風機是高爐冶煉的重要動力設備 。 它不僅直接為高爐冶煉提供所需的氧氣 ,還為爐內煤氣流的運動克服料柱主力提供必需的動力，高爐鼓風機是高爐的“心臟”。 高爐鼓風機要求 ①有足夠的送風系統(tǒng)能力，即不僅能提供高爐冶煉所需要的風量，而且鼓風機的出口壓力要能夠足以克服送風系統(tǒng)的阻力 損失，高爐料柱阻力損失以保證有足夠高的爐頂煤氣壓力。 ②風機的風量及風壓要有較大寬的調節(jié)范圍，即風機的風量和風壓均應適應與爐況的順行。冶煉強度的提高與降低，噴吹燃料與富氧操作以及其他的多種因數(shù)變化的影響。 ③送風均勻而穩(wěn)定，即風壓變動時，風量不得自動的產(chǎn)生大幅度變化。 ④ 能夠保證長時間連續(xù)，安全及高效率運行。 高爐 鼓風機的選擇 鼓風機出口風量的計算 鼓風機出口風量包括入爐風量 、 送風系統(tǒng)漏風量和熱風爐換爐時的充風量之和 。 計算時用標準狀態(tài)下的風量表示 . （ 1） 高爐入爐風量的計算 1440qIVq juV ? 式中 : ??Vq 高爐入爐風量 ， min/m3 ； ??uV 高爐有效容積 ， 3m ； ??I 冶煉強度 ， dt/m3? ， 一般取終合冶煉強度 ；