硅砖的回顾与展望.doc

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1、硅砖的回顾与展望摘　要：　回顾了硅砖的发展进程,总结了硅砖生产的经验,指出了硅砖生产中现存的问题,并提出了整改措施及科研方向。关键词　硅砖,回顾,展望自英国人W·W·Young于1822年用英国南威尔士的地那斯硅石制成硅砖开始,硅砖已有177年的历史了。从1864年Martin用硅砖砌筑酸性平炉起,硅砖在冶金工业中曾经显赫一时,很长时间它在炼钢厂的耐火材料消耗中保持首要地位。我国建国前硅砖的年生产能力大约为3～4万t,建国后硅砖产量1955年为6.3万t,占耐火材料总产量的12%;1960年曾达到39.73万t,占耐火材料总产量的5%。然而,随着炼钢

2、技术的发展,平炉基本上被淘汰,电炉顶用硅砖已被高铝质耐火材料或水冷炉顶所替代,至此硅砖几乎退出了炼钢领域,主要的服务对象是焦炉、玻璃熔窑和大型高炉的热风炉。因而硅砖的消耗量大减,20世纪70年代以来每年大约消耗十几万t,占耐火材料总量的1%～3%。本文对五十年来我国硅砖生产的发展进程进行了回顾和总结,并针对目前硅砖生产企业存在的问题,发表了一些自己的看法。1　我国硅砖生产的技术进步解放初期耐火材料生产装备十分落后。“一五”计划期间,鞍钢耐火材料厂硅砖车间于1954年改造后投产,成型及以前的诸工序实现了机械化,隧道干燥器取代了火炕,但烧成设备仍用原来的

3、倒焰窑。1960年鞍钢耐火材料厂自行设计并施工的168m隧道窑投入生产。在“二五”期间,又新建了洛阳耐火材料厂,其中硅砖车间吸收了鞍钢耐火材料厂改造的经验并引进了前苏联在50年代初设计的157.5m隧道窑。目前,国有企业大多淘汰了倒焰窑或仅留较小的能力以生产特大型制品。成型设备主要是摩擦压砖机和振动成型机,洛耐硅砖车间在1987年引进了日本的750t复合式自动压砖机。五十年来,从总的工艺装备来看有了很大进步,为提高和稳定产品质量提供了较好条件。在改进工艺装备的同时,硅砖的制造技术不断取得进展。在50年代初期,提高硅砖平炉顶的寿命是当时的迫切任务。前东

4、北科学院和以后的中国科学院金属研究所对硅砖生产的基本理论和原料的研究取得了很多成果,如:东北、华北地区13种硅石基本性质的研究,硅砖颗粒组成的研究,矿化剂的研究,高硅质硅砖的工艺试制,高硅质硅砖烧成过程中的物理化学变化等等。鞍钢耐火材料厂于1951年成功地用脉石英制成平炉顶硅砖,次年又试制了高硅质平炉顶硅砖,使鞍钢150t平炉顶寿命由几十炉提高到180多炉。在试制和生产平炉顶硅砖的同时,鞍钢耐火材料厂还担负着试制焦炉硅砖的任务。1954～1957年,本钢耐火材料厂、太钢耐火材料厂和抚钢耐火材料厂都先后进行了焦炉硅砖的研制,取得了十分宝贵的经验。196

5、4年洛耐进行了大型玻璃窑硅砖的试制并在很短的时间内拿出了质量符合用户要求的产品。在此基础上,洛耐又采取了诸多技术措施,从而全面提高了玻璃窑硅砖的质量,1983年获国家银质奖。当时该厂的玻璃窑用硅砖产量约占全国总量的一半。从我国经济恢复时期直至宝钢建设前,冶金行业未曾用过国外的硅砖。70年代后期,在钢铁以及建材、电子等行业从日本、西德、美国引进新技术装备的同时也引进了大批量的硅砖,其中包括焦炉、玻璃熔窑、高炉的热风炉用整套硅砖。这些砖除极少数在外观上低于我国的质量标准外,其它在理化性能、尺寸偏差和包装等方面均较我国为好。为了使我国先进高温技术所需的耐火

6、材料国产化,耐火材料界开始了行业性攻关。期间除冷水江耐火材料厂从美国引进制造优质硅砖的软件、洛阳耐火材料厂从日本引进一台750t复合式压砖机和焦作轻工耐火材料厂从美国引进二座梭式窑外,所有的装备更新和工艺改进均靠国内解决。当时我国硅砖质量与国外的差距主要是:真密度偏高、尺寸偏差大、玻璃窑顶用硅砖纯度低及少数企业的大砖内部有缺陷。在80年代初、中期,生产硅砖的主要企业先后都实现了攻关目标,达到或接近世界先进水平。宝钢二、三期工程所需的焦炉硅砖和高炉热风炉硅砖全部由洛耐、鞍钢、山东二耐供应。大型浮法玻璃窑采取保温节能措施后,绝大多数都使用国产的优质玻璃窑

7、硅砖。现在国内各行业高温窑炉所需的各类硅砖国内皆可满足,而且近十年来还出口至美国、日本、意大利等一些发达国家。我国不同时期硅砖产品标准主要指标值的变化,可以看出硅砖生产的进步情况五十年来,我国硅砖生产走过的是一个艰难和曲折的过程,首先遇到的问题是合格率低。在提高合格率的工作中,鞍钢耐火材料厂通过测量砖坯各温度阶段的膨胀率和在倒焰窑顶上安装膨胀计,找出产生裂纹的关键阶段,制订了高温阶段(1280℃以上)的升温速率和烧成温度(由1420℃降至1360℃)。太钢耐火材料厂的烧成温度从1430℃降至1380℃,本钢耐火材料厂1956年以后的烧成温度为1365

8、℃。与此同时,各厂在颗粒组成,矿化剂等方面大多采用细粒度、高碱度的方针。长期困扰人们的合格率低的问题初步得到