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耐火磚知識與新聞

煉鐵高爐內襯結構和原理

高爐爐體分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸及爐底等部位。其中爐喉、爐腰和爐缸為中空圓柱體,爐身和爐腹則分別為上小下大和上大下小的平截空心圓錐臺體,爐底為圓柱體。今天以剖面圖給大家詳細說一下高爐內部結構圖。
關于高爐
高爐是煉鐵的主要設備,它具有產量大,生產率高和成本低的優點。
高爐冶煉過程包含著復雜的物理化學變化。煉鐵原料從高爐爐頂加入后,經過預熱、鐵氧化物的還原和熔化、鐵和渣下滴流動分離、焦炭的燃燒及產生煤氣等過程而獲得生鐵。其冶煉過程是在高溫下連續進行的。
高爐爐體分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸及爐底等部位。其中爐喉、爐腰和爐缸為中空圓柱體,爐身和爐腹則分別為上小下大和上大下小的平截空心圓錐臺體,爐底為圓柱體。
高爐各部位的工作溫度:爐底、爐缸區為1450~1800℃;爐腹、爐腰區域為1400~1600℃;爐身上部為600~800℃。
高爐內型逐步向矮胖化發展。高爐本體的內襯結構及其使用的耐火材料材質也在不斷探索和發展。近幾年,爐底、爐缸爐村結構較多采用的引進技術有日本的大炭塊結構,美國UCAR公司的大炭塊加熱壓小炭磚結構和以法國SAVOIE公司為代表的西歐的大炭塊加陶瓷杯結構;爐腹以上由于采用的冷卻設備不同,爐襯構造也有較大差異。目前,冷卻設備主要有冷卻板、冷卻壁以及冷卻板和冷卻壁組合的“板壁結合”;中、小型高爐在爐身中、上部還有支梁式水箱。高爐內襯結構如下圖所示:
煉鐵高爐內襯結構和原理
注:
1-爐底; 2-爐缸; 3-爐腹; 4-爐腰; 5-爐身; 6-爐喉; 7-爐頂; 8-水冷管; 9-冷卻板(共54層); 10-代襯鑲磚冷卻壁; 11-小冷卻壁; 12-水冷鋼磚; 13-陶瓷墊; 14-熱壓炭磚
煉鐵高爐內襯結構和原理
左:3200m3高爐
1-爐底;2-爐缸;3-爐腹;4-爐腰;5-爐身;6-爐喉;7-爐頂;8-炭塊;9-莫來石磚;10-代襯鑲磚冷卻壁;11-鋼磚
右:2500m3高爐
1-爐底;2-爐缸;3-爐腹;4-爐腰;5-爐身;6-爐喉;7-爐頂;8-炭塊;9-莫來石磚;10-代襯鑲磚冷卻壁;11-鋼磚
爐底、爐缸選用的耐火材料.既有發達國家開發和研制的新型材料,如日本的超微孔炭塊(BC一8SRJ)和風口硅線石(或碳化硅質)組合磚.美國的D級炭塊和NMA、NMD熱壓小炭磚,法國的剛玉莫來石質的陶瓷杯磚,德國SGL微孔炭塊,也有國產的多種結合剛玉、剛玉莫來石磚,半石墨質炭磚、模壓小炭磚等。
爐腹到爐身下部的耐火材料演變過程為黏土磚→高鋁磚→硅線石磚→合成莫來石磚→剛玉磚(燒成、電熔)→碳化硅磚(自結合、氮化硅結合),賽隆結合碳化硅、賽隆結合剛玉、半石墨質熱壓小塊炭磚、燒成微孔AL2O3-C磚、半石墨炭-碳化硅磚和石墨磚等新型耐火材料也相繼推廣應用;爐身中上部除普遍采用高密度黏土磚、高密度高鋁磚、磷酸鹽浸漬黏土磚等AL2O3-SiO2系耐火材料外,也有在爐身上部采用2~3段代襯鑲磚冷卻壁(即取消內襯耐火磚);代襯鑲磚冷卻壁使用范圍甚至擴大到包括爐腹、爐腰和爐身的高爐上部砌體;爐喉已普遍采用鋼磚或水冷鋼磚,鋼磚與爐殼間充填澆注料(或噴涂回彈料+高鋁水泥),爐頂煤氣封罩普遍采用耐火噴涂層。
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