钢铁冶金用耐火材料1.ppt

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1、1一、钢铁冶炼过程二、炼铁用耐火材料三、转炉炼钢用耐火材料四、电炉炼钢用耐火材料五、炉外精炼用耐火材料六、连铸用耐火材料主要内容2RH真空处理三脱转炉炼钢烧结炼焦炼铁采矿选矿LF精炼炉炉外精炼ANS-OB喂丝VD真空脱气连铸轧钢一、钢铁冶炼过程31焦炉使用寿命40年的目标可以实现（只是从技术角度而言）。2一座高炉一般要配备3～4座热风炉、热风炉的寿命应该是高炉寿命的两倍、高炉长寿预期20年、热风炉寿命预期应该是40年。3热风炉预期的寿命40年、高炉寿命是20年。目前差距很大（只是从技术角度而言）。为了适应现代化大型高炉日益苛刻的

2、操作条件，必须选用合适的耐火材料，才能达到高产长寿之目的。4炼铁过程工艺示意图52.1.1高炉高炉炉体由上而下依次为：炉喉＜400℃炉身400～1100℃炉腰1100～1200℃炉腹1200～1450℃炉缸`炉底1450～1600℃62.1.2炉料在炉内分布（状态）固相区（块状带）：固体料软融前所分布的区域。软融区（软融带）：炉料从开始软化到融化所占的区域。滴落区（滴下带）：渣、铁全部融化滴落，穿过焦炭层下到炉缸的区域。回旋区（燃烧带）：风口前燃料燃烧的区域。炉缸区（渣铁带）：形成最终渣、铁的区域。72.1.2炉料在炉内分布区域

3、相对运动热交换反应固相区（块状带）固体炉料下降煤气上升上升煤气对固体炉料进行加热和干燥间接还原、气化反应，碳酸盐分解、部分直接还原软融区（软融带）煤气通过焦炭夹层矿石软化、半熔、煤气对半熔层进行传热直接还原、渗碳滴落区（滴下带）固体焦炭下降，向回旋区供给焦炭，熔铁下流上升的煤气与滴下的溶渣、铁水及焦炭进行交换合金元素还原、脱硫、渗碳、直接还原回旋区（燃烧带）鼓风使焦炭回旋运动焦炭燃烧放热，产生高温煤气燃烧反应、部分再氧化炉缸区（渣铁带）铁水和溶渣的储存上部的热辐射、渣铁与焦炭的换热最终的精炼、渣铁间的还原、脱硫、渗碳82.1.3

4、高炉炉衬用耐火材料的使用条件：（1）在高温下，不熔化、不软化、不挥发；（2）应具有能在高温、高压条件下保持炉体结构完整的强度；（3）耐热冲击，耐磨损；（4）具有对铁水、炉渣和炉内煤气等的化学稳定性；（5）具有适当的导热率，同时又不影响冷却效果。高炉用耐火材料，必须对炉内的反应保持物理和化学上的稳定，应达到以下要求：9我国高炉用耐火材料的发展中国高炉用耐火材料的发展：1、二十世纪八十年代以前：Al2O3-SiO2系统天然矾土为主；Si3N4-SiC开始试用。2、二十世纪九十年代：Al2O3-CAl2O3-SiCSi3N4-SiC开

5、始使用3、2000年以后：Sialon系列产品全面实现工业化生产中国高炉用耐火材料技术路线：1、二十世纪八十年代随着宝钢全面建设开展。所有材料均来自日本。2、二十世纪九十年代宝钢高炉大修时逐步采用欧洲的技术路线：即强调耐火材料也非常重视水冷技术。3、日本高炉用耐火材料也在改进，但步伐不大，至今仍很少用Sialon系统材料，但非常重视水冷技术。高炉寿命很长—超过20年。10我国高炉长寿发展历程宝钢高炉本体用耐火材料历程对中国大型高炉用耐火材料发展具有重要意义宝钢初期耐火材料全部是日本体系。我们通过引进—消化—吸收—国产化的历程、实

6、现一次跨越。从日本模式转变到欧洲模式、材质也出现重大变化、走向赛隆结合碳化硅和赛隆结合刚玉体系。112.1.3.1炉身上部和中部用耐火材料在炉身上部，其破损机理主要是由于布料和炉料下降带来的机械冲刷和随上升气流而在此聚集的碱金属所产生的化学侵蚀。在炉身中部，主要是热震破坏，其次是机械冲刷。炉身上部和中部侵蚀原因及对耐材的基本性能要求：侵蚀原因对耐火材料的性能要求1.炉料下降过程的磨损2.上升煤气流的冲刷磨损3.碱金属侵蚀破坏4.CO的破坏作用1.耐压强度高2.抗碱金属侵蚀性好3.气孔率低4.氧化铁含量低选用耐火材料：粘土砖、硅线

7、石砖、致密粘土砖、高铝砖等。122.1.3.2炉身下部、炉腰炉身下部、炉腰侵蚀原因及对耐材的基本性能要求：侵蚀原因对耐火材料的性能要求1.初成渣的化学侵蚀2.下降炉料的磨损3.金属铁的侵蚀破坏4.煤气流冲刷磨损5.热震引起的剥落1.抗渣侵蚀性好2.抗碱金属侵蚀性好3.高温强度高4.导热性好5.气孔率低6.热震稳定性好从炉身下部到炉腰的砖衬，既受下降炉料和上升高温高压煤气的磨损以及温度变化引起的热冲击，又受高FeO高碱度初渣的化学侵蚀，更为严重的是碱金属和锌蒸气造成的碳素沉积和化学反应，使耐火砖组织脆化，失去强度。选用耐火材料：铝

8、炭砖、碳化硅砖、热压小块炭砖及半石墨化炭-碳化硅砖等。132.1.3.3炉腹用耐火材料炉腹带侵蚀原因及对耐材的基本性能要求：侵蚀原因对耐火材料的性能要求1.高温煤气流的冲刷磨损2.热态渣铁的冲刷侵蚀3.高温破坏作用1.高温耐磨性好2.抗渣铁侵蚀性好3.导热性好炉