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產品應用：煉鐵高爐
產品案例：蘇鋼、卡鋼
產品分類：高爐用耐火材料
產品描述：高爐用耐火材料有：半石墨碳磚、微孔碳磚、復合棕剛玉組合磚、碳復合磚或微孔剛玉磚、燒成微孔鋁碳磚、高鋁磚、粘土磚、碳素膠泥、粘土澆注料、緩沖泥漿、噴涂料等。
高爐是冶煉生鐵的主要設備，爐殼由鋼板焊制而成，內襯由耐火材料砌筑，爐殼和內襯之間設有冷卻設備。高爐內襯是維護高爐正常工作的保證，可減少熱損失，保護冷卻設備與爐殼免受熱應力和化學侵蝕。因此，高爐內襯所用耐火材料質量的好壞是決定高爐使用壽命的重要因素。今天，我們就高爐用耐火材料解決方案進行簡單說明。
一、瑞沃承包高爐用耐火材料案例
印尼蘇剛450m3高爐陶瓷杯、爐腹供貨，印尼卡鋼1080m3高爐爐身、爐腰、爐腹、陶瓷杯部分供貨，印度鋼鐵350m3高爐陶瓷杯、爐腹、爐腰等耐火材料供貨，土耳其450m3高爐爐體部分供貨等等。
二、高爐用耐火材料介紹
高爐用耐火材料部位有：爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸和爐底，爐缸部分有風口區和出鐵口區，高爐用耐火材料種類有：耐火磚及不定形耐火材料。
1、高爐用耐火磚有：半石墨碳磚、微孔碳磚、復合棕剛玉組合磚、碳復合磚或微孔剛玉磚、燒成微孔鋁碳磚、高鋁磚、粘土磚等。
2、高爐用不定形耐火材料有：碳素膠泥、粘土澆注料、緩沖泥漿、噴涂料等。
三、高爐用耐火材料具體介紹
1、爐底用耐火材料有：半石墨碳磚、碳質搗打料、碳素膠泥
1.1半石墨碳磚理化指標及用途
|
項目 |
指標 |
|
|
體積密度，g/cm3 ≥ |
1.5 |
|
|
顯氣孔率，% ≤ |
17 |
|
|
耐壓強度，Mpa ≥ |
30 |
|
|
抗折強度，Mpa ≥ |
8 |
|
|
抗堿性，級 |
U或LC |
|
|
導熱系數，W/m.k ≥ |
300℃ |
14 |
|
600℃ |
16 |
|
|
用途 |
用于砌筑高爐爐底 |
|
1.2碳質搗打料理化指標及用途
|
項目 |
指標 |
|
固定碳，% ≥ |
80 |
|
施工溫度，℃ |
常溫 |
|
體積密度，g/cm3 ≥ |
1.6 |
|
耐壓強度，Mpa ≥ |
10 |
|
導熱系數，w/m·k ≥ |
16 |
|
用途 |
用于半石墨碳磚與冷卻壁之間寬縫間隙的填充或爐底找平 |
1.3碳素膠泥理化指標及用途
|
項目 |
TJ-1A |
TJ-1B |
|
固定碳，% ≥ |
50 |
50 |
|
灰分，% ≤ |
10 |
20 |
|
揮發分，% ≤ |
39 |
30 |
|
水分，% ≤ |
1 |
1 |
|
擠壓縫試驗，≤ |
1 |
— |
|
粘結抗折強度，Mpa ≥ |
3 |
5 |
|
用途 |
配合半石墨碳磚、微孔碳磚的砌筑高爐內襯 |
|
2、爐缸用耐火材料：微孔碳磚；爐缸陶瓷杯用耐火材料：復合棕剛玉磚、剛玉莫來石磚、碳復合磚、微孔剛玉磚（四種耐火磚選其一）
2.1微孔碳磚理化指標及用途
|
項目 |
RWTZ-1 |
RWTZ-2 |
RWTZ-3 |
|
|
體積密度，g/cm3 ≥ |
1.65 |
1.7 |
1.7 |
|
|
顯氣孔率，% ≤ |
15 |
14 |
14 |
|
|
常溫耐壓強度，MPa ≥ |
40 |
35 |
30 |
|
|
鐵水溶蝕指數，％≤ |
20 |
18 |
18 |
|
|
抗堿性 |
UExcellent |
UExcellent |
UExcellent |
|
|
透氣度，mDa ≤ |
8 |
5 |
3 |
|
|
平均孔徑，μm ≤ |
0.8 |
0.5 |
0.5 |
|
|
＜1μm孔容積，％≥ |
70 |
75 |
75 |
|
|
導熱系數，W/m.k ≥ |
室溫 |
7 |
/ |
/ |
|
300℃ |
10 |
/ |
/ |
|
|
600℃ |
12 |
20 |
30 |
|
|
用途 |
高爐爐缸缸壁砌筑 |
|||
2.2.1爐缸陶瓷杯用耐火材料理化指標
|
項目 |
復合棕剛玉磚 |
剛玉莫來石磚 |
|
Al2O3，% ≥ |
78 |
80 |
|
SiC，% ≤ |
8-14 |
— |
|
Fe2O3，% ≤ |
1 |
1.5 |
|
體積密度，g/cm3 ≥ |
2.9 |
2.85 |
|
顯氣孔率，% ≤ |
15 |
19 |
|
常溫耐壓強度，Mpa ≥ |
100 |
100 |
|
0.2Mpa荷重開始軟化溫度，℃≥ |
1660 |
1550 |
|
重燒線變化率，% |
0-+0.2 |
±0.2 |
|
熱膨脹率，% |
0-+0.5 |
— |
|
抗渣溶蝕率 % ≤ |
10 |
— |
|
用途 |
高爐陶瓷杯砌筑 |
|
2.2.2爐缸陶瓷杯用耐火材料理化指標
|
項目 |
微孔剛玉磚 |
碳復合磚 |
||
|
WGZ-1 |
WGZ-2 |
CA-1 |
CA-2 |
|
|
Al2O3，% ≥ |
80 |
85 |
70 |
75 |
|
C，% ≤ |
— |
— |
9 |
9 |
|
Fe2O3，% ≤ |
1 |
0.8 |
— |
— |
|
常溫耐壓強度，Mpa ≥ |
100 |
120 |
55 |
60 |
|
體積密度，g/cm3 ≥ |
3.1 |
3.2 |
2.7 |
2.85 |
|
顯氣孔率，% ≤ |
16 |
14 |
16 |
15 |
|
透氣度，mDa ≤ |
1 |
0.5 |
1 |
0.8 |
|
鐵水溶蝕指數，% ≤ |
1.5 |
1 |
2 |
2 |
|
抗爐渣侵蝕率，% ≤ |
8 |
6 |
3 |
2 |
|
平均孔徑μm，≤ |
1 |
0.5 |
1 |
1 |
|
孔容積，% ≥ |
70 |
75 |
70 |
70 |
|
導熱系數，w/m·k ≤ |
5 |
5 |
12 |
15 |
|
氧化率，% ≤ |
— |
— |
1 |
1 |
|
用途 |
高爐陶瓷杯砌筑 |
|||
3、爐腹、爐腰用耐火材料：燒成微孔鋁碳磚
3.1燒成微孔鋁碳磚理化指標及用途
|
項目 |
指標 |
||
|
RLT-1 |
RLT-2 |
RLT-3 |
|
|
Al2O3，% ≥ |
65 |
60 |
55 |
|
C，% ≥ |
11 |
11 |
9 |
|
Fe2O3，% ≤ |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
|
體積密度，g/cm3 ≥ |
2.85 |
2.65 |
2.55 |
|
顯氣孔率，% ≤ |
16 |
17 |
18 |
|
常溫耐壓強度，Mpa ≥ |
70 |
60 |
50 |
|
0.2Mpa荷重開始軟化溫度，℃≥ |
1650 |
1650 |
1600 |
|
熱震穩定性，次≥ |
100 |
100 |
100 |
|
鐵水溶蝕指數，% ≤ |
2 |
3 |
4 |
|
透氣度，mDa，≤ |
0.5 |
2 |
2 |
|
平均孔徑，% ≤ |
0.5 |
1 |
1 |
|
孔容積，% ≥ |
80 |
70 |
70 |
|
抗堿性能，% ≤ |
10 |
10 |
15 |
|
導熱系數，w/m·k ≥ |
13 |
13 |
13 |
|
用途 |
高爐風口區以上的爐腹、爐腰部位砌筑高爐內襯 |
||
4、爐身用耐火材料有：爐身冷區用高鋁磚或燒成微孔鋁碳磚；爐身無冷區用致密粘土磚或磷酸鹽浸漬粘土磚
4.1爐身冷區用耐火材料理化指標
|
項目 |
高鋁磚 |
|||
|
GL-65 |
GL-55 |
GL-48 |
||
|
Al2O3，% ≥ |
65 |
55 |
48 |
|
|
Fe2O3， % ≤ |
2 |
2 |
2 |
|
|
顯氣孔率，% ≤ |
19 |
19 |
18 |
|
|
常溫耐壓強度，Mpa ≥ |
58.8 |
49 |
49 |
|
|
0.2 Mpa荷重軟化開始溫度，℃≥ |
1500 |
1480 |
1450 |
|
|
重燒線變化率% |
1500℃×2h |
+0～-0.2 |
+0～-0.2 |
-- |
|
1450℃×2h |
―― |
―― |
+0～-0.2 |
|
|
耐火度，℃≥ |
1790 |
1770 |
1750 |
|
|
用途 |
高爐爐身砌筑 |
|||
4.2高爐爐身無冷區用耐火材料理化指標
|
項 目 |
粘土磚 |
磷酸浸漬粘土磚 |
||
|
ZGN－42 |
GN－42 |
GLN－42 |
||
|
Al2O3，% ≥ |
42 |
42 |
41－45 |
|
|
P2O5，%≥ |
— |
7 |
||
|
Fe2O3，%≤ |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
|
|
顯氣孔率，% ≤ |
15 |
16 |
14 |
|
|
常溫耐壓強度，Mpa ≥ |
58.8 |
49 |
60 |
|
|
0.2 Mpa荷重軟化開始溫度，℃≥ |
1450 |
1430 |
1450 |
|
|
重燒線變化率，% |
1450℃×2h |
+0～-0.2 |
+0～-0.3 |
-0.2～0 |
|
耐火度，℃≥ |
1750 |
1750 |
1750 |
|
|
抗堿性，（強度下降率）% |
— |
15 |
||
|
用途 |
高爐爐身砌筑 |
|||
5、爐喉用耐火材料有：粘土澆注料、緩沖泥漿
5.1粘土澆注料理化指標及用途
|
項目 |
YJ-CN-120 |
YJ-CN-130 |
YJ-NL-60 |
|
|
Al2O3，％≥ |
30 |
40 |
60 |
|
|
耐火度，℃≥ |
1610 |
1650 |
1720 |
|
|
體積密度，g/cm3 ≥ |
1.7 |
1.7 |
2.2 |
|
|
抗折強度，MPa ≥ |
110℃×24h |
4 |
5 |
3.5 |
|
1400℃×3h |
5.0(1200℃) |
6.0(1300℃) |
— |
|
|
耐壓強度，MPa ≥ |
110℃×24h |
— |
— |
9 |
|
3h燒后 |
— |
— |
35.0(1450℃) |
|
|
線變化率，% |
±1.0(1200℃) |
±1.0(1300℃) |
±0.3(1450℃) |
|
|
用途 |
澆筑高爐爐喉鋼磚與爐殼之間 |
|||
5.2緩沖泥漿理化指標及用途
|
項目 |
指標 |
|
|
SiC，% ≥ |
50 |
|
|
Al2O3，% ≤ |
20 |
|
|
耐壓強度，Mpa ≥ |
110℃×24h |
1 |
|
1000℃×3h |
0.25 |
|
|
體積密度，g/cm3 ≥ |
1.6-1.7 |
|
|
收縮率，% ≤ |
1 |
|
|
熱態壓縮率，% ≥ |
30 |
|
|
用途 |
高爐爐喉與爐身相接處 |
|
6、耐火噴涂料理化指標及用途
|
項目 |
FN-130 |
DH-140 |
XA-1 |
CCH-1 |
|
中重質 |
重質 |
重質 |
致密質 |
|
|
Al2O3，% ≥ |
40 |
≥45 |
≥62 |
— |
|
耐火度，℃≥ |
≥1530 |
≥1610 |
≥1730 |
— |
|
耐壓強度，Mpa ≥ |
≥19.6 |
≥24.5 |
≥39.23 |
≥39.23 |
|
1300℃×3h |
900℃×3h |
|||
|
抗折強度，Mpa ≥ |
110℃×24h |
|||
|
≥3.92 |
≥6.86 |
≥5.88 |
≥4.9 |
|
|
熱態燒后 |
||||
|
1300℃ |
1300℃ |
1400℃ |
900℃×3h |
|
|
≥0.98 |
≥0.49 |
≥0.98 |
≥7.8 |
|
|
燒后線變化率，% |
1300℃×3h |
1400℃×3h |
1300℃×3h |
900℃×3h |
|
±0.1 |
±0.1 |
±0.1 |
±0.5 |
|
|
燒后體積密度，g/cm3 |
1300℃×3h＞1.65 |
1400℃×3h＞1.90 |
1300℃×3h |
90℃×3h |
|
＞2.3 |
＞2.0 |
|||
|
導熱系數，w/m·k |
0.58-0.70 |
— |
— |
— |
|
[0.5-0.6] |
||||
|
1300℃ |
||||
|
用途 |
高爐爐身上半部分、爐喉、爐底碳磚表面 |
|||
7、低溫固化噴涂料理化指標及用途
|
項目 |
RDP-B1.5 |
|
Al2O3，% ≥ |
35 |
|
耐火度，℃≥ |
1540 |
|
體積密度，g/cm3（110℃×24h）≤ |
1.4 |
|
常溫耐壓強度，Mpa（110℃×24h）≥ |
15 |
|
常溫抗折強度，Mpa（110℃×24h）≥ |
3 |
|
重燒線變化率，%（1300℃×3h） |
±1.0 |
|
用途 |
高爐內襯與冷卻壁之間縫隙的填充 |
8、無水壓入泥漿理化指標及用途
|
項目 |
指標 |
|
水分，% ≤ |
1 |
|
固化溫度，℃ |
70-80 |
|
固化時間，H |
36-48 |
|
體積變化率，（150℃×50h）% ≤ |
1 |
|
體積密度，（110℃×24h）g/cm3 ≥ |
2.0 |
|
耐壓強度，（110℃×24h）Mpa ≥ |
40 |
|
用途 |
高爐爐殼與冷卻壁之間 |
四、高爐“陶瓷杯”優點
1、可提高鐵水出鐵溫度，有利于鐵水的再處理。
2、降低鐵水的滲透，使內襯更完整。
3、減少出鐵溝磨損，提高出鐵產量。
五、高爐用耐火材料要求
1、根據不同的使用部位，耐火材料要求具有一定的耐火度。
2、具有良好的高溫穩定性。
3、在長期的高溫環境下，耐磨性能要好。
4、導熱性好，可保護冷卻壁與外殼不受侵蝕。
5、抗侵蝕、抗沖刷性能好。
六、高爐用耐火材料注意事項
1、使用符合質量標準的耐火材料，按照爐體部位使用相應的耐火材料。
2、砌筑高爐內襯，嚴格按照施工標準砌筑，確保內襯的完整性。
3、非同材質耐火材料禁止混合使用。
4、施工期間注意安全。
七、高爐內襯砌筑方式
1、高爐砌筑用耐火磚有直形磚和楔形磚，砌筑方式為“錯縫砌筑”，要求不砍磚，如未達到要求可使用填縫料來調整。
2、爐底用碳磚砌筑，根據高爐砌筑設計進行砌筑工作，常見為三層。
3、陶瓷杯在耐火材料供應廠家預砌并編號后交付，預砌要求為：豎縫（輻射線）小于1㎜，水平縫小于1.5㎜、環縫小于2㎜。
4、風口、出鐵口組合磚預組裝，根據使用部位的要求預留磚縫，預組裝編號后進行交付。
5、為保證砌筑質量，應嚴格要求耐火磚外形尺寸。由于耐火磚砌筑部位不同，砌筑磚縫大小也不同。磚縫要求：爐底、爐缸0.5mm，爐腹、爐腰、爐身下部1.0mm，爐身上部不大于1.5mm，爐喉不大于2.0mm，碳磚薄縫2.0mm。
6、高爐砌筑時，耐火磚與耐火泥漿、填縫料為同材質。
八、高爐烘爐工作
高爐內襯砌筑完畢后就需要進行烘爐工作，一般烘爐時間為13天，即升溫6天，保溫2天，降溫（包括涼爐）5天。我們就高爐升溫烘爐做簡單介紹，烘爐其他工作可咨詢瑞沃技術人員。
1、高爐烘爐參數：
|
項目 |
溫度 |
風量 |
頂壓 |
占用 |
溫度界限 |
||
|
區間℃ |
m3/min |
MPa |
時間h |
爐頂℃ |
氣密箱℃ |
2VS入口℃ |
|
|
升溫 |
150~450 |
1500 |
0.02 |
144 |
300 |
70 |
60 |
|
保溫 |
450 |
1500~2000 |
0.02~0.025 |
48 |
300 |
70 |
60 |
|
降溫 |
450~150 |
1500~2000 |
0.02~0.025 |
72 |
300 |
70 |
60 |
|
涼爐 |
150~60 |
— |
— |
48 |
— |
— |
— |
2、高爐烘爐注意事項
（1）采用熱風爐烘爐，烘爐曲線的溫度控制以熱風溫度為準。風口前端溫度做參考，不做調節依據。
（2）烘爐廢氣由調壓閥組后、水封前的放散閥及消音器入孔放出。爐頂放散閥僅在對烘爐進程做調劑時使用。
（3）嚴格控制爐頂溫度和氣密箱溫度。在任何情況下不允許爐頂溫度超過300℃和氣密箱溫度超過70℃。
（4）在爐頂溫度、氣密箱溫度低于上限的情況下，在保持規定烘爐溫度的同時，應爭取使用較大的風量，以加速干燥過程。
（5）頂壓一般可控制在0.02~0.025Mpa范圍，用調壓閥組進行控制。
（6）烘爐結束時間的最終確定，應視實際烘干程度而定：各排氣孔不再有水汽排出，且已持續一段時間；廢氣的濕度比較穩定，接近大氣濕度。（差值小于1g/m3）
九、高爐開爐前工作事項
1、開爐前，對水、電、風、汽等系統及設備做好檢查及試運行，保證各項設備正常運轉。
2、確保爐內外耐火材料砌筑的烘爐工作。
3、準備質量好、數量充分的開爐料，要求水分少、雜質少，粒度均勻，還原性好。
4、高爐開爐前應在爐內人工做好泥包，高爐開始送風時，出鐵口會呈噴吹狀態，這時就需要使用炮泥進行堵塞，堵泥不能太多，第一爐鐵的鐵口比較難開，應視情況先用氧氣燒開，再放鐵水。
5、開爐工作一定要周到、安全。
十、高爐爐前操作注意事項
1、出鐵水時及時開口，出鐵完畢及時封口并打入無水炮泥，在高爐內形成泥包，泥包量視情況而定，瑞沃技術人員可負責在現場指導高爐操作人員。
2、注意操作安全與放鐵水的時間。
十一、高爐爐襯日常維護
1、建立爐襯水溫檢測系統
（1）每班檢測爐襯冷卻壁進出水溫度，并做記錄。
（2）水溫差出現異常要增加測量次數做記錄。
2、優化爐料
（1）爐襯侵蝕是不可逆的，首先要確保爐料的品質，是減緩爐襯侵蝕的方法之一。
3、嚴格控制出鐵管理
（1）優質出鐵口用耐火材料可提高高爐出鐵產量，降低爐缸內襯的侵蝕。
4、加強操作管理
（1）制定標準化高爐操作制度，要求每個崗位按照標準施行，杜絕個人失誤造成爐況負面影響。
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瑞沃耐火成立于2002年，被認定為中國高新技術企業，并獲得了ISO、CE等多項認證以及20+項專利證書。瑞沃致力于通過技術創新服務國際高溫工業，所服務印尼項目被CCTV“新聞直播間”專題報道，被行業媒體《耐材之窗》稱為“一帶一路的先行者”。
瑞沃為100余家客戶提供產品及服務，客戶遍及中國、土耳其、印尼、越南、法國、德國、印度、加蓬、臺灣等一帶一路區域，與歐美日耐火品牌廠商同平臺競爭并贏得市場。瑞沃在國際市場服務中積累了豐富的經驗和自信。
