高炉热风炉用耐火材料
耐火材料的发展历程
一、耐火材料的起源古代、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料，工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料，近代后期新型耐火材料及其制造工艺，现代耐火材料制造技术及主要技术进步，以及对未来耐火材料发展的展望，耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。
耐火材料的三大发展阶段东汉时期（公元25～220）已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。
20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于1600℃以上的工业窑炉）。
前者如氧化铝质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。
50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料二、耐火材料在中国的发展20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。
现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐耐火材料冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。
在中国有许多工厂生产耐火材料产品。
中国有丰富的资源，也正因为这方面的原因，各大外国投资商也来到国内一展身手，展露头角。
在中国的东北部，是耐火材料供应商极其丰茂的地区，导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑，从而在2003年由欧盟提出对中国耐火材料新产品的反倾销，限制了产品对欧盟的出口。
2006年中国为保护原材料资源的大量流失，对部分行业进行了减免出品退税，以此极大地限制产品的出口。
但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售，因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验，并极大地占有了市场，也创立了它们在各大洲的品牌效应。
三、发展具有综合技术水平的耐火材料产业综合技术水平的耐火材料产业，不仅指生产出的耐火材料产品具备质量好、环保、轻质等优质特点，同时也指生产耐火材料的匹配设备具有寿命长、性能好、产量高等优质特点。
耐火材料概论知识点总结
硅砖的应用：是焦炉、玻璃熔窑、高炉热风炉、硅砖倒焰窑和隧道窑、有色冶炼和酸性炼钢炉及其它一些热工设备的良好筑炉材料。
粘土质耐火材料的原料软质粘土生产过程中通常以细粉的形式加入，起到结合剂和烧结剂的作用。
苏州土和广西泥是我国优质软质粘土的代表。
硬质粘土通常以颗粒和细粉的形式加入，前者起到配料骨架的作用，后者参与基体中高温反应，形成莫来石等高温形矿物。
结合剂水和纸浆废液粘土质耐火材料制品原料来源丰富，制造工艺简单，产量很大，广泛用于各种工业窑炉和工业锅炉上。
如隧道窑，加热炉和热处理炉等的全部或大部分炉体，排烟系统内衬用耐火材料，其中钢铁冶金系统是粘土质耐火材料制品的大用户，用于盛钢桶，热风炉、高炉、焦炉等使用温度在1350℃以下的高温部位。
铝矾土的加热变化a. 分解阶段（400~1200℃）b 二次莫来石化阶段（1200~1400℃或1500℃）二次莫来石化时发生约10%的体积膨胀c. 重结晶烧结阶段（1400~1500℃）。
• 高铝质耐材的应用• 由于高铝质耐火材料制品的优良性能，因而被广泛应用于高温窑炉一些受炉气、炉渣侵蚀，温度高承受载荷的部位。
例如高铝风口、热风炉炉顶、电炉炉顶等部位。
• 硅线石族制品具有较高的荷重软化温度、热震稳定性好、耐磨性和抗侵蚀性优良，因此适用于钢铁、化工、玻璃、陶瓷等行业，如用作烟道、燃烧室、炉门、炉柱、炉墙及滑板等。
在高炉上，为确保内衬结构的稳定性、密封性，避免碱性物的侵入和析出，或风口漏风，在出铁口、风口部位，选择内衬大块型组合砖结构的硅线石族耐火材料，延长了使用寿命。
• 莫来石制品的抗高温蠕变、抗热震性能力远远优于包括特等高铝砖在内的其它普通高铝砖 ，广泛应用于冶金工业的热风炉、加热炉、钢包，建材工业的玻璃窑焰顶、玻璃液流槽盖、蓄热室，机械工业的加热炉，石化工业的炭黑反应炉，耐火材料和陶瓷工业的高温烧成窑及其推板、承烧板等窑具。
刚玉耐材的原料氧化铝所有熔点在2000℃以上的氧化物中，氧化铝是一种最普通、最容易获得且较为便宜的氧化物。
高炉、热风炉及管道耐火材料报价单2
163 244 423 630 470 430 320
16.95 25.3 44 66.8 5.14 3.78 27.8
193 667 412 314 138 951 986 609 311 216 377 663 808 283 216 346 700 268 30000 400 10000 2762.85 6173.2 18612 42084 2415.8 1625.4 8896
850元/吨 3.0元/块 3.0元/块 3.0元/块 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 1650元/吨 3.0元/块 2.5元/块 850元/吨 850元/吨 1200元/吨 1600元/吨 1600元/吨 1050元/吨 1050元/吨 3.0元/块 1050元/吨
415 150 240 260 470 430 320 300 210 140 110 110 72 33 24 2 2 3360 3700 544 800
3.85Kg/块 1.44Kg/块 1.57Kg/块 4.17Kg/块 10.5 8.8 8.7 10.4 10.2 10.6 10.4 10.8 9.4 9.7 9.4 43.2 43.2 1.7 2.55 2.8Kg/块 3.23Kg/块
650元/吨
高炉用
650元/吨
1 2 3 4 5 6
17850 17850 1650 150 15750 1260
1.2元/块
管道
650元/吨
7 8 9
硅酸铝耐火纤维毡 磷酸盐耐火泥浆 耐火混凝土 合计 耐火混凝土热风炉底 热风炉篦子下部G-1 热风炉篦子下部G-5 热风炉篦子下部G-2 热风炉篦子下部G-6 轻质高铝砖TC-23 轻质高铝砖TC-3 轻质砖T-23 轻质砖T-3 上部砖G-5 上部砖G-1 热风炉中部砖 高铝砖G-5 高铝砖G-1 高铝砖G-6 高铝砖G-2 轻质高铝砖T-23 轻质高铝砖T-3 炉墙压缝砖G-6 炉墙压缝砖G-2 高铝砖TC-22 高铝砖TC-20 粘土砖TC-22
耐火材料原料
耐火材料原料
耐火材料是一种能在高温环境下保持结构完整性和稳定性的材料，通常用于炉子、炉窑、烟囱等高温设备的内部构建。
耐火材料的性能取决于其原料的选择和配比，下面我们来详细介绍一些常见的耐火材料原料。
1. 氧化铝。
氧化铝是制备耐火材料的重要原料之一，其具有高熔点、耐高温、耐腐蚀等优良性能。
氧化铝可用于制备各种耐火制品，如高铝砖、高铝水泥等，能够有效抵抗高温下的侵蚀和磨损。
2. 矾土。
矾土是一种含铝硅酸盐矿石，常用于制备耐火砖、耐火浇注料等耐火制品。
矾土具有良好的耐火性能和耐磨性能，能够在高温下保持结构稳定，因此被广泛应用于冶金、玻璃等行业的高温设备中。
3. 硅砂。
硅砂是一种常见的耐火材料原料，其主要成分为二氧化硅，具有优异的耐高温性能和化学稳定性。
硅砂可用于制备硅砂砖、硅砂浇注料等耐火制品，广泛应用于玻璃窑、水泥窑等高温设备中。
4. 莫来石。
莫来石是一种含铝硅酸盐矿石，具有良好的耐火性能和热膨胀性能，常用于制备耐火浇注料、耐火涂料等耐火制品。
莫来石能够在高温下保持结构稳定，是制备耐火材料的重要原料之一。
5. 膨胀剂。
膨胀剂是一种能够在高温下产生气体的物质，常用于制备轻质耐火制品。
膨胀
剂能够有效降低耐火制品的密度，提高其隔热性能，常用于制备保温砖、保温浇注料等耐火制品。
总结。
耐火材料的原料种类繁多，不同的原料具有不同的性能和适用范围，合理选择
和配比原料对于制备高性能的耐火制品至关重要。
希望以上介绍能够对您有所帮助，谢谢阅读！。
关于炉衬耐火材料的选择
关于炉衬耐火材料的选择现代技术的发展，大大地促进了我国高炉技术的进步，高炉一代寿命大大提高。
这除了应归于高炉炉体结构参数趋于合理、操作参数的进一步优化外，还应归功于高炉炉衬耐火材料与施工技术的进步。
我们就国内目前高炉炉衬耐火材料的应用情况，优选了三套比较有代表性的方案。
其中，方案一选择了高导热石墨炭和半石墨化烧成炭砖砌筑炉底：炉缸采用高导热的微孔炭砖；并采用陶瓷杯技术；炉腹、炉腰、炉身下部选用si3N4结合sic砖。
这种结构选择的材料等级较高，造价较贵。
方案二以国产烧炭块代替方案一中的烧成炭砖，并以国内自行研制的与si3N4结合sic砖性能接近，而价格便宜得多铝碳砖部分代替si3N4结合sic砖，以达到降低造价的目的。
方案三采用了与方案二相同的炉底结构，但在炉腹、炉腰、炉身下部直至中部大量采用烧成铝碳砖代替si3N4结合sic砖，进一步降低高炉造价。
下面就有关高炉炉衬耐火材料的选择分别预以说明。
一、炉缸、炉底的耐火材料的选择高炉炉底、炉缸是高炉的重要部位，炉龄的长短，主要取决于这两部位的使用寿命。
因此，近代高炉在此部位均采用炭砖加陶瓷杯的混合结构。
炉底下部全部使用炭砖，上部靠周边冷却壁砌筑环形炭砖，炉缸部位也采用炭砖砌筑，在炉底中央和炭砖内侧砌筑陶瓷质材料的陶瓷标。
采用这种结构形式，其目的是利用炭砖热传导性能好的特点，加强炉底冷却散热，将铁水凝固等温线（1500℃）向上部推移，并把800℃左右的化学反应等温线推至保护层内，从而减缓炉底侵蚀速度，防止环形断层的发生，延长炉底使用寿命，另外，炭砖的最大弱点是抗氧化能力差。
尽管高炉冶炼性属于还原性气氛，但是暴露无遗在与炉气接触的炭砖，仍然非常容易氧化。
因此，采用在炭砖内侧镶砌一层高温理化性能特好的中性陶瓷材料以保护炭砖在烘炉期间和炉役前期不被氧化的陶瓷杯技术，能够有效地阻止液体炉渣和铁水过早地向炭砖渗透接触，间接地延长高炉的使用寿命。
在方案一中，我们推荐了炉底为半石墨化炭砖加高导热石墨炭砖，炉缸侧壁为国产微孔炭砖，整个炭砖内侧为莫来石砖砌筑的陶瓷标的方案。
红柱石
高炉热风炉应用红柱石基定形耐材效果耐火材料在为实现高能效和低成本目标方面具有十分重要的作用，冶金界一直把耐火材料消耗大户——高炉和热风炉使用的耐火材料的试验研究作为重点。
本文就红柱石基耐火材料在高炉和热风炉的使用情况和损坏机理的试验研究进行简要介绍。
1 高炉和热风炉耐材损坏机理1.1 高炉为探索高炉耐火材料损坏机理，在停产期间，通过对高炉进行的大量现场观察分析和取样检测，将耐材损坏机理归纳如下：a）碱金属（主要是钾）盐的化学反应腐蚀；b）炉渣冲击导致的热面腐蚀；c）熔剂（主要是生石灰）反应腐蚀；d）CO冲击腐蚀；e）机械磨损和侵蚀；f）热力学应力；g）铁、锌穿透；h）铁、锌穿透氧化物及其与耐材的化学反应。
由碱金属，CO冲击形成的热面腐蚀会因炉渣或与熔剂的直接反应而扩大并在平行于工作面形成裂纹，从而降低耐火材料的强度。
此外，表面裂纹会因铁、锌与耐火材料的化学反应出现浸渍并顺势扩大。
加之铁、铝氧化物的形成以及机械侵蚀和磨损等综合作用，最终导致耐材出现大块的快速崩裂。
1.2 热风炉测试得知，热风炉采用硅酸铝砖，其主要损坏原因是热力学应力。
由于不适当的流动条件引起的局部过热导致蓄热室格子砖体收缩和变形（甚至熔化），长期作用产生很高压应力。
2 红柱石定形耐火材料的配方和特征包括在硅酸铝二元系内的红柱石定形砖的优势和特性与其配方有着极为密切的关系。
其基本配方是：C＝熟料（耐火土：Al2O3 > 45％）；A＝红柱石（Purusite：Al2O3 > 58.5％）；B＝铁钒土（竖窑铁钒土：Al2O3 > 86％）；F＝褐色熔融氧化铝（电熔刚玉：Al2O3>95％）。
3 红柱焙烧定形耐火材料分析指出，焙烧定形耐火材料的氧化铝含量在53％～80％之间较为理想。
除A62和A66是纯净红柱石型，其余均为混合型（AC53，AF73，AB74，AF80）。
必须明确指出，红柱石作为第二成分只能使用精细和中等粒度才有助于焙烧过程中转变成莫来石。
高铝质耐火制品
高炉用高铝砖YB/T5015—93高铝质耐火制品是AL203含量在48％以上的硅酸铝质耐火材料。
通常分为三类，I等：AL2O3含量大于75％；Ⅱ等：AL23含量60％～75％；Ⅲ等：AL2O3量48％～60％。
也可根据其矿物组成进行分类，一般分为：低莫来石质、奠来石质、莫来石一刚玉质、刚玉一莫来石质和刚玉质五类。
其矿物组成主要为刚玉、莫来石和玻璃相。
各矿物相所占比例取决于制品的AL203/SiO2和所含杂质的种类、数量，也取决于其生产工艺条件。
本标准适用于砌筑高炉炉腹以下部位砌体体的高铝砖。
1.1砖按理化指标分为GL-65、GL-55、GL-48三种牌号。
1.2砖的性化妆及尺寸应符合YB/T5015—93《高炉及热风炉咏砖形状及尺寸》的规定。
2 技术要求2.1砖的理化指标应符合表1的规定。
项目指标 AL2O3不小于 Fe2O3不小于耐火度，锥号CN 02.0MPa荷重软化开始温度，℃GL-65 65 180 不低于1500GL-55 55 2.0 178 1480GL-48 48 176 1450重烧线变化，% 显气率，％不大于常温耐压强度，MPa不小于1500℃，2h0-0.2 19 58.81450℃，2h0-0.2 18 49.0必须进行此项检验，将实测数据在质量证明书中注明2.2砖的尺寸允许偏差和外观应符合表2的规定。
2.3砖的断面层裂阿列文数值考核。
2.4 YB/T5015—93标准中的G—11直形的技术要求，由供需方协定确认。
中华人民共和国冶金工业部1993-12-08批准 1994-01-01实施3试验方法3.1砖的检验制样按GB7321—81《致密定性耐火制品试验的制样规定》进行。
3.2化学分析按GB6900—86《粘土、高铝质耐火材料化学分析方法》进行。
3.3 耐火度的检验按GB7322—87《耐火材料耐火度试验方法》进行。
3.4荷重软化温度的检验按YB370—75《荷重软化温度检验方法》进行。
耐火材料概论
耐火材料概论耐火材料是指在高温环境下具有一定耐火性能的材料。
它们主要用于冶金、建材、化工和机械等行业中的高温设备和工艺中，起到保护和隔热的作用。
耐火材料的种类繁多，根据不同的应用场景和要求，可以选择不同类型的耐火材料。
一、耐火材料的分类根据耐火材料的化学成分和物理性质，可以将其分为无机非金属耐火材料和有机耐火材料两大类。
1. 无机非金属耐火材料无机非金属耐火材料是指由无机物质制成的耐火材料，包括氧化物、氮化物、碳化物等。
常见的无机非金属耐火材料有氧化铝、氧化镁、二氧化硅等。
这些材料具有高熔点、高耐火度、化学稳定性好等特点，适用于高温环境下的使用。
2. 有机耐火材料有机耐火材料是指由有机物质制成的耐火材料，主要包括有机树脂、有机纤维等。
这些材料具有良好的隔热性能和耐火性能，适用于一些特殊的高温环境。
二、耐火材料的应用耐火材料广泛应用于各个行业的高温设备和工艺中，主要包括以下几个方面：1. 冶金行业在冶金行业中，耐火材料主要用于高炉、转炉、电炉等冶炼设备中。
这些设备在高温条件下工作，需要具备耐火、耐磨、耐腐蚀等性能，以保证设备的正常运行和寿命。
2. 建材行业在建材行业中，耐火材料主要用于窑炉、窑炉衬里等设备中。
这些设备在生产过程中需要承受高温和化学腐蚀的作用，因此需要选择具有良好耐火性能和化学稳定性的材料。
3. 化工行业在化工行业中，耐火材料主要用于反应釜、管道、储罐等设备中。
这些设备在化学反应过程中需要承受高温和腐蚀的作用，因此需要选择具有耐火、耐腐蚀等性能的材料。
4. 机械行业在机械行业中，耐火材料主要用于燃烧室、炉膛、热风炉等设备中。
这些设备在燃烧过程中需要承受高温和热冲击的作用，因此需要选择具有耐火、耐热冲击等性能的材料。
三、耐火材料的性能要求耐火材料在高温环境下需要具备一定的性能要求，主要包括以下几个方面：1. 耐火度耐火度是指耐火材料在高温环境中能够保持稳定的性能和结构的能力。
耐火度越高，材料在高温环境下的使用寿命越长。
耐火材料产品按用途分类系列
耐火材料按用途分类产品系列一、炼铁用耐材系列二、炼钢用耐材系列三、工业炉用耐材系列四、烟囱、烟道、内衬材料五、水泥窑用耐材系列六、有色冶金耐材系列七、石化系统耐材系列八、电力系统耐材系列九、常规产品系列一、炼铁用耐材系列1、产品名称：SPZ系列纤维绝热浇注料所属分类：炼铁用耐材系列【用途】各种高温气体管道内衬喷涂、浇注、涂抹；高温炉窑及设备保温隔热层：如加热炉、均热炉、热处理炉、退火炉，陶瓷、耐火制品烧成窑、蒸汽锅炉、石油工业管式加热炉、轻柴油、乙烷裂解炉、石油催化裂化装置、水泥窑炉、有色冶金炉窑复合保温结构的保温隔热层；钢包、连铸中间包保温衬；【特性】导热系数低——容重轻，导热系数极低，保温性能好；施工方便——可浇注、可涂抹、可喷涂，施工方便；【用法】按比例加水搅拌成砂浆，振捣浇注、机械喷涂、手工涂抹成型。
2、产品名称：高炉内衬维修RDGN、RDGA喷补料【用途】RDGN喷补料——用于高炉炉身上，中部热态喷涂维修RDGA喷补料——用于高炉炉身下部热态喷涂维修RM1X可塑料——用于高炉出铁口的维修【特性】喷补料强度高，有良好的抗CO和碱金属侵蚀性能；附着性好，回弹率小；可塑料中温强度高、抗剥落性好；粘结力强；【用法】高炉内衬热态或冷态喷补维修，可塑料涂抹、捣打。
3、产品名称：高炉造衬压入泥浆系列【用途】适用于炼铁高炉、热风炉、热力管道等大型冶炼设备的内衬灌浆造衬高铝质压入料RY―65——高炉冷却壁耐火衬剥落后的造衬维修碳化硅－碳质压入料RDT-55——用于高炉风口与冷却板部位的压入维护碳质压入料RYT-1、RYT-2——用于高炉炉缸、铁口等部位的压入维修硬质压入料RAP——用于高炉炉身、炉腰、炉腹等部位的压入造衬维修【特性】良好的施工流动性；良好的粘结性、扩展性；低温早强，从低温到高温强度高；施工体组织密实；具有一定的保存期；【用法】双组分按规定比例充分搅拌均匀后，通过压入机压入灌浆孔，受温度作用迅速硬化造衬。
列出高炉各部位用的耐火材料
列出高炉各部位用的耐火材料高炉是冶金工业中的重要设备之一，用于将铁矿石还原成纯铁的过程中，需要使用各种耐火材料来保护炉体和各个部位，以确保高炉的正常运行和安全生产。
下面将以高炉各部位用的耐火材料为标题，详细介绍每个部位所使用的耐火材料。
1. 高炉炉缸耐火材料炉缸是高炉的主要部位之一，承受着高温和高压的环境。
为了保护炉缸不受侵蚀，常用的耐火材料包括炉缸砖、炉缸衬砌等。
这些耐火材料具有高温抗热、耐侵蚀的特性，能够有效地抵御高温气体和炉渣的侵蚀。
2. 高炉炉壁耐火材料炉壁是高炉内部的主要组成部分，也是炉体的承重部位。
为了保证炉壁的强度和耐火性能，常用的耐火材料包括炉壁砖、炉壁衬砌等。
这些耐火材料具有良好的抗压强度和耐火性能，能够承受高温和高压的环境。
3. 高炉炉喉耐火材料炉喉是高炉出铁口的部位，也是高炉内部的热点区域。
为了保护炉喉不受侵蚀，常用的耐火材料包括炉喉砖、炉喉衬砌等。
这些耐火材料具有良好的耐热性能和抗侵蚀性能，能够有效地抵御高温气体和炉渣的侵蚀。
炉底是高炉的底部，承受着高炉内部的高温和高压。
为了保护炉底不受侵蚀，常用的耐火材料包括炉底砖、炉底衬砌等。
这些耐火材料具有高温抗热、耐侵蚀的特性，能够有效地抵御高温气体和炉渣的侵蚀。
5. 高炉炉顶耐火材料炉顶是高炉的顶部，也是高炉内部的重要部位之一。
为了保护炉顶不受侵蚀，常用的耐火材料包括炉顶砖、炉顶衬砌等。
这些耐火材料具有高温抗热、耐侵蚀的特性，能够有效地抵御高温气体和炉渣的侵蚀。
6. 高炉炉喉冷却装置为了保证高炉炉喉的正常运行，需要安装冷却装置来降低炉喉的温度。
常用的冷却装置包括炉喉冷却壁、炉喉冷却管等。
这些冷却装置能够有效地降低炉喉的温度，保护炉喉不受高温气体和炉渣的侵蚀。
7. 高炉炉顶冷却装置为了保证高炉炉顶的正常运行，需要安装冷却装置来降低炉顶的温度。
常用的冷却装置包括炉顶冷却管、炉顶冷却壁等。
这些冷却装置能够有效地降低炉顶的温度，保护炉顶不受高温气体和炉渣的侵蚀。
热风炉使用的主要耐火材料
热风炉使用的主要耐火材料由于热风炉上下温度差极大，因此各段使用的耐火材料相差很大。
（1）热风炉拱顶区。
拱顶是连接燃烧室和蓄热室的空间，包括工作层砖、填充料层和绝热层。
工作时需要在高温下保持拱顶的结构稳定性，同时还要满足在燃烧时将高温烟气均匀地分配进入蓄热室，因此在设计时将拱顶设计成球形，以避免炉壳受到侧向的推力而不稳定。
由于热风炉拱顶区域温度很高，超过1400℃，所以工作层所使用的制品多为硅砖、莫来石砖、硅线石、红柱石砖或低蠕变高铝砖；工作层的外部砌筑的是硅藻土砖或保温黏土砖；最外层填充的是水渣或水揸硅藻土填料。
热风炉用硅砖的理化指表见表1.19。
（2）大墙。
热风炉大墙指的是热风炉炉体的围墙部分，包括工作层砖、填充料层和绝热层。
工作层砖根据上下的温度不同选用不同的耐火砖，厚度在300~500mm之间，由于上部温度最高，多采用硅砖、莫来石砖等。
中、下部可以采用高铝砖、硅线石砖和粘土砖等。
在大墙与炉壳之间砌筑的是一层硅藻土绝热层，在绝热层和大墙间填充一层干水渣填料层起保温的效果。
由于大墙的高温区温度较高，为了保温，往往在高温区的工作层砖外再砌筑一层轻质黏土砖，在两层保温层之间充填保温的填料层。
（3）蓄热室。
蓄热室是充满格子砖的空间，主要作用是利用内部的格子砖与高温烟气与助燃空气进行热交换。
因此作为蓄热和传热介质的格子砖，应具有较大的受热面积、较高的热导率和质量，以利于热交换和蓄热；而增大受热面积的方法主要是在单位面积上积上增加格子砖的孔的数目，所以蓄热室格子砖的孔数有增加的趋势。
为了提高材料的热导率，蓄热室内部的格子砖在欧洲就普遍使用黑硅砖，因为黑硅砖中氧化铁的含量较高，密度大，热导率大，蓄热能力强，热交换效率高。
因此蓄热室上部采用硅质格子砖，蓄热室中部采用低蠕变高铝砖、莫来石砖、硅线石、红柱石砖等，蓄热室下部一般采用黏土砖。
蓄热室用砖理化指标分别见表1.20~表1.22。
表1.19热风炉用硅砖的理化指标（YB/T133—2005）图1.13常见耐火砖的热膨胀曲线1-镁砖；2-硅砖；3-镁铬砖；4-半硅砖；5，7-粘土砖；6-高铝砖表1.20热风炉用普通黏土砖的理化指标（YB/T5107—2004）表1.21热风炉用低蠕变黏土砖的理化指标（YB/T5107—2004）表1.22热风炉用普通高铝砖的理化指标（YB/T5016—2000）注：括号内的数值是蓄热室格子砖的指标。
耐火材料配方
耐火材料配方
耐火材料是一种能够在高温下保持结构稳定性和耐磨性的材料，广泛应用于冶金、化工、建材等行业。
耐火材料的性能取决于其配方的选择和比例，下面将介绍几种常见的耐火材料配方。
首先，常见的耐火材料配方之一是硅酸盐耐火材料。
硅酸盐耐火材料以硅酸盐
为主要原料，通常包括氧化铝、氧化镁等辅助原料。
硅酸盐耐火材料具有良好的耐火度和抗热震性能，适用于高温炉窑的内衬和砌筑。
其次，铝酸盐耐火材料是另一种常见的耐火材料配方。
铝酸盐耐火材料以铝酸
盐为主要原料，通常添加适量的氧化铝、氧化硅等辅助原料。
铝酸盐耐火材料具有优异的耐火度和抗侵蚀性能，适用于高温炉窑的内衬和砌筑。
此外，碳化硅耐火材料是一种具有高温强度和耐磨性的耐火材料配方。
碳化硅
耐火材料以碳化硅为主要原料，通常添加适量的氧化铝、氧化硅等辅助原料。
碳化硅耐火材料适用于高温炉窑的内衬和砌筑，能够在高温下保持稳定的性能。
最后，氮化硅耐火材料是一种新型的耐火材料配方。
氮化硅耐火材料以氮化硅
为主要原料，通常添加适量的氧化铝、氧化硅等辅助原料。
氮化硅耐火材料具有优异的耐火度和抗侵蚀性能，适用于高温炉窑的内衬和砌筑。
总之，不同类型的耐火材料配方在不同的工业领域有着广泛的应用。
通过合理
选择原料和比例，可以制备出具有优异性能的耐火材料，满足高温工艺生产的需求。
希望以上介绍能够对耐火材料配方有所帮助，谢谢阅读。
高炉用耐火材料
高炉用耐火材料高炉用耐火材料(refractories for blast furnace)砌筑高炉炉体及有关部位所使用的耐火制品。
高炉是利用鼓入的热风使焦炭燃烧及还原熔炼铁矿石的竖式炉，是在高温和还原气氛下连续进行炼铁的热工设备。
高炉用耐火材料损毁的原因主要是炉料机械磨损、碳素沉积、渣铁侵蚀、碱金属侵蚀和铅锌渗透、热应力和高温荷载等综合因素，其中温度是决定性的因素。
因此，高炉炉体易损部位均设有冷却系统，以提高炉衬的使用寿命。
随着钢铁工业的发展，高炉日趋大型化。
同时，采用了高压炉顶，高风温、富氧鼓风、燃料喷吹和电子计算机控制等新技术以强化冶炼，耐火材料使用条件更为苛刻。
通过采用耐火材料新品种及提高其质量，改进炉体冷却系统以及强化管理，一代高炉炉衬寿命不断延长。
高炉炉体用耐火材料高炉炉体由炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分组成。
炉体附设有风口、出渣口、出铁口、冷却系统及集气管与加料装置等设施。
高炉炉衬按其使用损毁特点可分为上、中、下3段：上段包括炉喉、炉身上部和中部；中段包括炉身下部、炉腰和炉腹；下段为炉缸和炉底。
高炉各部位及其侵蚀情况见图。
炉喉、炉身上部及炉身中部用耐火材料炉喉承受炉料下降时的直接冲击和摩擦，极易磨损，多采用高强度的粘土砖和高密度高铝砖砌筑，并采用铸钢板保护。
炉身上部和中部温度不超过700℃，无炉渣形成和炉渣侵蚀，除承受炉料滑行与冲击以及热烟气所携粉尘的摩擦而导致机械磨损外，主要是铅、锌侵入沉积，使衬砖组织变得脆弱，甚至鼓胀，还有碳素沉积及粘结物的作用，使炉衬开裂和结构松散。
整个炉体中该部位损毁较轻，一般采用氧化铁含量较低的致密粘土砖或高铝砖砌筑。
炉身下部、炉腰和炉腹用耐火材料炉身下部承受炉料下降时的摩擦与炉气上升时粉尘的冲刷作用，该部位温度较高并有大量炉渣形成，碱金属蒸气的侵蚀作用较重，因此炉衬损毁速度较快。
炉腰处温度高，炉渣大量形成，渣蚀严重，碱侵蚀及高温含尘炉气的冲刷均较炉身严重。
耐火砖种类及详细资料
耐火砖种类及详细资料常用耐火砖产品说明耐火砖是服务于高温技术的基础材料，与各种工业窑炉有着极为密切的关系。
不同种类的耐火砖由于化学矿物组成、显微结构的差异和生产工艺的不同，表现出不同的基本特性。
所以，在了解和研究工业窑炉筑炉材料的过程中，有必要对耐火砖的种类加以叙述介绍。
___系耐火砖硅铝系耐火砖是以AL2O3—SiO2二元系统相图为基本理论，主要包括以下几种：1.硅砖，是指含SiO2 93%以上的耐火砖，是酸性耐火砖的主要品种。
它主要用于砌筑焦炉，也用于各种玻璃、陶瓷、炭素煅烧炉、耐火砖的热工窑炉的拱顶和其他承重部位，在热风炉的高温承重部位也用，但是不宜在600℃以下且温度波动大的热工设备中使用。
2.粘土砖，粘土砖主要由莫来石、玻璃相和方石英及石英所组成。
它是高炉、热风炉、加热炉、动力锅炉、石灰窑、回转窑、玻璃窑、陶瓷和耐火砖烧成窑中常用的耐火砖。
3.高铝砖，高铝砖的矿物组成为刚玉、莫来石和玻璃相，其含量取决于AL2O3/ SiO2比以及杂质的种类和数量，可按AL2O3含量进行耐火砖的等级划分。
它多用烧结法生产。
但产品还有熔铸砖、熔粒砖、不烧砖和不定形耐火砖。
高铝砖广泛用于钢铁工业、有色金属工业和其他工业。
4.刚玉砖，刚玉砖是指AL2O3含量不小于90%，以刚玉为主要物相的的一种耐火砖，可分为烧结型刚玉砖和电熔型刚玉砖。
耐火砖字母编号规则通用耐火砖的砖号由“T”字开头，即“通”字汉语拼音的第二个字母，通用砖的砖号是：T-1,T-2,T-3……。
T-105.T字后的Z、C、S、K及J分别为直形砖，侧楔形砖，宽楔形砖及拱脚砖的＂直＂，＂侧＂，＂竖＂，＂宽＂及＂脚＂字汉语拼音的第一个小写字母．短横线后来顺序号。
代号中Z、C、S、K及J分别代表直形砖、侧楔形砖、拱脚形砖的汉语拼音的第一个大写字母，分别表示“直”、“竖”、“宽”及“脚”。
直形砖的代号由砖长a的百位及十位数字和砖厚C的十位数字组成，楔形砖的代号由大小头之间距离b的百位及十位数字和砖厚C的十位数字组成，拱脚形砖的代号由斜面长L的百位及十位数字和倾斜角a的十位数字组成。
耐火材料的基本知识
耐火材料的基本知识目录一、耐火材料的定义与分类 (2)1.1 耐火材料的定义 (3)1.2 耐火材料的分类 (3)1.2.1 根据化学成分分类 (4)1.2.2 根据耐火度分类 (5)1.2.3 根据使用温度分类 (6)1.2.4 根据材质分类 (7)二、耐火材料的物理化学性质 (8)2.1 耐火材料的物理性质 (9)2.2 耐火材料的化学性质 (10)2.2.1 化学稳定性 (11)2.2.2 抗氧化性 (12)2.2.3 耐酸性 (13)三、耐火材料的应用领域 (15)3.1 建筑材料 (16)3.2 陶瓷与玻璃工业 (17)3.3 冶金工业 (18)3.4 耐火材料在环保和节能方面的应用 (20)四、耐火材料的制备与加工 (21)4.1 原料的选择与处理 (22)4.2 炼制过程 (23)4.3 成型方法 (24)4.4 后处理与检验 (26)五、耐火材料的性能评估与测试 (27)5.1 性能评估方法 (28)5.2 主要性能测试方法 (30)5.2.1 化学分析 (31)5.2.3 工艺性能测试 (33)六、耐火材料的选用与优化 (34)6.1 选用原则 (36)6.2 优化策略 (36)七、耐火材料的发展趋势与挑战 (38)7.1 发展趋势 (40)7.2 面临的挑战 (41)一、耐火材料的定义与分类耐火材料是一种在高温环境下能够保持其物理性质和化学性质稳定的材料。
它们广泛应用于冶金、陶瓷、石油化工等领域，为各种高温设备或工艺过程提供必要的结构支撑和保护。
基于其特殊的性质和应用，耐火材料在工业领域中的重要性不言而喻。
粘土质耐火材料：以粘土为主要原料，具有良好的可塑性、耐火度和化学稳定性，广泛应用于高炉、热风炉等冶金设备中。
硅质耐火材料：以硅石为原料，具有优异的耐高温性能、抗渣性和耐腐蚀性，常用于炼钢炉等高温设备的内衬材料。
高铝质耐火材料：以高铝矾土或工业氧化铝为原料，具有优良的抗侵蚀性和高温机械强度，常用于玻璃熔窑等高温设备的结构材料。
高炉用耐火材料的选择与使用
2.5 炉缸炉底用耐火材料
炉缸内衬除受高温作用外，还主要受到渣铁的化学侵 蚀与冲刷，炉底主要以铁水的渗入侵蚀为主。所以炉 缸炉底的侵蚀大多为“蒜头状”或平锅底状侵蚀，还 有在炉缸环砌碳砖中形成环形脆化层，严重时形成环 形断裂。
>残铁层厚度由于炉缸温度高而减少； >可得到更高的出铁温度或较低的铁水含硅量； >更高的炉缸操作温度，有利于休风等的恢复； >更高的炉缸寿命
高导热性的热压炭块方案
该方案由美国UCAR公司提出，已在世 界数百座高炉上实施，也取得了很 大的成功。
UCAR体系包括以下几个环节： a、使用高导热性的热压小碳砖； b、必须有高效良好的冷却系统； c、炉衬整体必须有良好的导热性； d、砖与砖之间要有缝，并用特殊胶泥
高炉耐火材料性能比较
砖种 SiC砖 半石墨砖 碳砖 90~95%Al2O3 60~65%Al2O3 45%Al2O3
抗热震性 优 优 良 中等
中等
差
冷却效率 良 优 良 中等
差
差
抗碱侵蚀 优 中等 中等 良
中等
差
抗铁熔蚀 中等 差 差 良
良
中等
耐FeO侵蚀 良 良 中等 中等
中等
中等
耐磨性 优 差 中等 优
填充；
e、热压小碳砖必须要有低的透气性； f、热压小碳砖要有低的弹性模量； g、要保证使热面温度小于600 ℃
为了解决炉缸部位的异常 侵蚀和环形断裂的问题， 国内有多座高炉在炉缸关 键部分引进热压小碳砖， 由此还派生出使用各类碳 砖加陶瓷材料的复合炉缸 结构。
2.6 综述
每种材料都有优缺点，应该根据其特点综合考虑。
碳化硅质耐火材料在钢铁冶炼中的应用
碳化硅质耐火材料在钢铁冶炼中的应用随着钢铁行业的不断发展，高温环境下使用的材料也得到了进一步的升级换代。
其中，碳化硅质耐火材料作为一种新型的高温耐材，具有较高的温度稳定性和化学稳定性，被广泛应用于钢铁冶炼的各个环节，如高炉、转炉、电炉等。
碳化硅质耐火材料的主要特点是具有很高的耐高温性和化学稳定性，可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件，不易产生氧化或红铁矿相的生成，能够有效地减少生产过程中的化学反应，从而提高产量和质量。
首先，碳化硅质耐火材料在高炉中的应用非常广泛。
高炉作为钢铁冶炼的基础环节，需要承受非常高的温度和压力，因此需要稳定的高温耐材来进行支撑和保护。
碳化硅质耐火材料具有高温稳定性和化学稳定性，可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件，能够有效地减少生产过程中的化学反应。
此外，这种材料还可以对高温下的灰渣进行清除，减少高炉内部的杂质含量，提高生产效率。
其次，碳化硅质耐火材料在转炉冶炼中的应用也非常广泛。
转炉冶炼是一种在高温下进行的钢铁生产方式，需要使用密封性好的高温耐材来进行保护和支撑。
碳化硅质耐火材料具有很高的化学稳定性和耐高温性，可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件，能够有效地减少生产过程中的化学反应。
而且，这种材料还可以减少钢水中的非金属夹杂物的含量，提高钢铁的质量。
最后，在电炉冶炼中，碳化硅质耐火材料也有着广泛应用。
电炉冶炼是一种在由电能驱动下的钢铁生产方式，需要使用高温耐材来进行支撑和保护。
碳化硅质耐火材料具有很高的化学稳定性和耐高温性，可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件，能够有效地减少生产过程中的化学反应。
此外，这种材料还可以抵抗氧化反应的发生，减少含铁废料的产生。
总的来说，碳化硅质耐火材料在钢铁冶炼中的应用已经得到了广泛的认可和应用。
这种高温耐材具有很高的温度稳定性和化学稳定性，可以承受高温、高压、酸碱腐蚀等极端条件，能够有效地减少生产过程中的化学反应，提高生产效率和产品质量，是钢铁冶炼中不可或缺的重要材料。
髙炉常用的耐火材料分类及耐材基础知识
髙炉常用的耐火材料陶瓷质耐火材料：黏土砖、高铝砖、刚玉砖和刚玉莫来石砖碳质耐火材料：炭砖、石墨炭砖、半石墨炭砖、微孔炭砖、氮结合碳化硅砖等。
A黏土砖：高铝砖B碳质耐火材料碳质耐火材料主要包括炭砖、石墨砖和碳化硅砖。
a炭砖半石墨炭砖。
微孔炭砖。
b石墨砖c碳化硅砖C不定形耐火材料不定形耐火材料主要有捣打料、喷涂料、浇注料、泥浆和填料等。
按成分可分碳质不定形耐火材料和陶瓷质不定形耐火材料。
耐火泥浆的作用是填充砖缝，将砖黏结成整体。
填料是两层炉衬之间的隔热物质或是黏结物质。
1、炉喉:钢砖或水冷钢砖。
主要承受人炉料的冲击和磨损，（一种圆弧形的低合金类钢铸件）2、炉身上部。
高致密度粘土砖、高致密度的三等高铝砖或磷酸浸渍的粘土砖。
吸碳反应2CO2→CO+C易发生的地区，而且碱金属、锌蒸汽的侵蚀也在这个地区发生，再加上下降炉料和上升煤气流的冲刷和磨损。
因此应选用抗化学侵蚀和耐磨性好的耐火材料，.3、炉身中下部和炉腰。
大高炉选用性能良好但价格昂贵的碳化硅砖（氮化硅结合、自结合、塞隆结合），1000m3及其以下高炉都采用铝碳砖等。
破损的主要机理是热震剥落，高温煤气冲刷，碱金属、锌和析碳的作用，以及初渣的化学侵蚀。
砖衬应选用抗热震、耐初渣侵蚀和防冲刷的耐火材料。
｛热震：材料在温度急剧变化下抵抗损伤｝.4、炉腹。
例如高铝砖、铝碳砖等。
高温煤气的冲刷和渣铁的冲刷，这部位的热流强度很大，任何耐火材料都不能长时间的抵御，在生产中主要靠渣皮工作，所以这部分不必选用太昂贵的耐火材料。
5、炉底、炉缸结构A大块炭砖砌筑，炉底设陶瓷垫｛陶瓷垫：一般采用合成莫来石、刚玉砖等耐火材料，均在耐火材料生产厂进行预组装。
陶瓷底垫有两层竖砌砖层（层高有345mm、 400mm、和500mm等多种），每层既有与粘土（高铝）砖炉底一样，砌成十字形.也有砌成环形同心圆的，陶瓷底垫耐火砖单体重量一般在30~45kg之间，B热压小块炭砖，炉底设陶瓷垫一一散热型C大块或小块炭砖砌筑，炉底和炉缸设陶瓷杯——隔热保温型炉底炉缸砌筑A满铺炭砖炉底砌筑B环砌炭砖砌筑C综合炉底砌筑综合炉底砌筑集合了满铺炭砖砌筑，环砌炭砖砌筑和中心部位高铝砖砌筑6、铁口区工作条件恶劣，现在采用与炉缸耐火材质相匹配的铁口组合砖砌筑，生产中使用的有碳质、半石墨C-SiC质、莫来石、SiC质等。
宣钢2500m3高炉热风炉耐材选用特点
Ａｂｓａ ｃ ： ｒ ｅ Ｃｏ ｔａ ｔ Ｔｈ ｅ ｗｐｅ ｔ ｅ ｒ ｑ ｉ ｐｅ Ｏ ｔｅ ｎ ｗ ＇ ｒ ｓｏｖ ｓａ ｅ ｅ ｕ ｐ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｎｏ． ｌ ｓ ｕｒ ａ ｅ ｏ ２ ｂ ａ ｔｆ ｎ ｃ ｆＸｕａ ｅ １ Ｉ ｓｉｔｏ ｕｃ ｄ ｈｅ ｎ Ｓｔｅ ． ｔｉ ｎ ｒ ｄ ｅ ｔ ｎ ｗ ｏ ｍ ｅ ｈ ｑ ｎｄ ｓｒ ｃｕ ｅｏｆｔ ｔ ｅ ｔ ｏｏｎ ｈ ｒ ｉｅ：ｉ ｅ ｅ ｅ ａｏｒｔ ｅ ｒｆａ ｔ ｙ ｍ ａｅ ｉ ｅ ｍ ｄｅ ｔｃ ｎｉｕｅ ａ ｔｕ ｔｒ ｈｅ ｓｏｖ Ｏ ｐｒ ｌ ｇ ｔ ｅ ｗｏ ｋ ｌｆ ｎ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｃｏｒ ｔｒ— ａ ｓｕｓ ｄ ａ ｅ ｄｆｅ ｅ ｔｃ ｃ ｒｂｒｃ ，ｔ ｅ ｈｃ ｒ ｌ ｅ ｒ ｉｆ ｒ ｎ ｈｅ ｋｅ ｉｋｓ ｙｐ ｓｏｆｗ ｉｈ ｆｏｍ ｔｏ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ａｅ ｙ ｐ ｉ ｅ ｉｅ，ｆｒ ｃａ ｂｏｔ ｍ Ｏ ｔ ｐ ａ ｅ ｓ ｐ ｒ ｔｌ ｒｄ ｒｔ ｉ ｅ ｌ ｙ，ｌ ｗ ｏ
ｃ ｅ ｐ，ｌｗ ｒ ｅ ｎ ｉ ｈ ａｕ ｎ ，ａ ｄ ｓ ｉｅ ｕ ．Ｔ ｅ ｓ ｕ ｔｒ ｌｓａ ｉ ｔ ｏ ｅ ｓｏ ｅ ｉ ｇ ｏ ｒｅ ｏ ｃ ｅ ｐ ａ ｄ ｈ ｇ ｌｍｉ ａ ｎ ｉ ｃ ｏ ｓ ｈ ｔ ｃｕ ａ ｔｂ ｌ ｙ ｆｔ ｔ ｖ ｓ ｏ ｄ，ｉ ｏ ｓ ｕ — ｌ ｒ ｉ ｈ ｔ ｃ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ
前 言
配 备 了 ３座 内燃 式 热 风 炉 ， 留 了 １座 热风 炉 的建 预 筑位 ， 文对 宣 钢新 ２号 高 炉 的 内燃 式 热风 炉 耐 材 本
130m高炉热风炉材料表
高铝砖
G-6 G-1 G-5 G-2
高铝砖
G-6 G-1 G-5
高铝砖
G-1 G-5 G-1 G-5 G-1 G-2 G-6 G-5
高铝砖
炉 身
粘土砖
磷酸盐泥浆
LP-70
耐热喷涂料 耐热混凝土 高 炉 本 体 散 装 料 矿渣棉填料 水渣石棉填料 碳素填料 粘土熟料-水泥料 粘土火泥-水泥稀泥浆 粘土火泥-浓泥浆 铁屑填料 合计
3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 3200.00 1600.00 2100.00 6000.00 2800.00
总重（吨） 单价（元/吨） 7.80 5.87 81.58 3.69 6.58 1.86 2.37 8.36 11.75 6.43 6.73 8.01 8.50 5.30 4.70 15.16 22.40 34.90 12.53 21.50 3200.00 1400.00 2300.00 2300.00 2300.00 2300.00 1400.00 1400.00 2300.00
L-2 L-3 M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-8 M-9 M-10 M-11 M-12
DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH DDH
249 242 629 483 425 314 297 207 138 104 104 69 27 21 2 531 3700 3360
5.96 2.39 2.12 5.61 0.42 0.56 0.29 0.06 0.95 0.79 0.66 0.19 0.19 0.28 0.19 0.66 0.19 0.14 0.24 1.66
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形损毁等采取了各种措施，尤其是对外燃式热
风炉和高温操作的内燃式热风炉，通过改进和
提高耐火材料的抗蠕变性，改变砖的材质，在
高温部位使用各档次的高铝砖和硅砖，显著提 高了热风炉的使用寿命，其炉龄已达到高炉2 个炉役以上。
化学成分
Al2O3
% 耐火度
SiO 2 ℃
H23 ≥1850 ≥2.45 ≤19.0 ≥49 1450℃ ≤1.0
≥80 ≥65 蓄热室
混合室 上部，燃 烧室上 壁，蓄热
室中部 部
H24 ≥1825 ≥2.40 ≤23.0 ≥45 1400℃ ≤1.0
≥65 环状管 热风本
管
H25 ≥1790 ≥2.35 ≤24.0 ≥29.4 1350℃ ≤1.0
砖种
性能
化学成分
MgO
w% 耐火度
SiO2 Cr2O3
℃
荷重软化变形开始温度
0.2MPa
℃
耐压强度
MPa
开口气孔率
%
体积密度
g/cm3
镁橄榄石砖和镁橄榄石铬砖
镁橄榄石砖
标准
实测
54
58.45
22~23
30.34
--
--
1750
1820
镁橄榄石铬砖
标准
实测
46
53.15
16~30
21.40
8~12
11.47
%
2h
热震稳定性 （ 水 冷 ，次 ）
（炉顶、炉壁砖）提供数据
注：体积密度为设计用砖量的参考指标、不做考核
D R L -130 60 22
2.30-2.50 55
1300℃ ≤ 0.8
0.1-0.4
D R L -127 50 23
2.30-2.50 50
1270℃ ≤ 0.8
0.1-0.4
b、荷兰型：使用红柱石砖有特色，对红柱石砖要求蠕变 率的温度并不高，但对化学成分要求苛刻、严格控制是 荷兰型技术方案的特色。
我国低蠕变耐材其技术从无到有，从简到繁，是宝钢 建设促使的结果，也是长期生产实践的结果。主要参 考了以下两种技术类型。 a、日本型：典型的就是宝钢引进热风炉内衬耐材，规 定明确的蠕变率指标，对荷重软化温度指标没有提要 求（见下表）。 我国自行设计的武钢5#高炉（3200m3）热风炉用耐材 指标也以日本指标为依据。我国的低蠕变高铝砖行业 标准的技术指标除了在原有的热风炉高铝砖标准的基 础上修订外，也主要参考日本指标，尤其是蠕变率。
蓄热能力见图： 高铝类耐火材料的蓄热能力比黏土砖和硅砖高。 耐火材料的导热性影响格子砖在加热和放热过程
中的热量储存和释放的速度。 Al2O3-SiO2体系中Al2O3含量的增加，材料的热导率
随之提高。 材料的体积密度越高、气孔率越低，其热导率越高。 热风炉的热效率还与格子砖的形状有密切关系，单
位容积内的格子砖的总表面积越大，热交换效率 越高
我国生产的低蠕变制品 主要是加入膨胀剂， 通过其莫来石化所产生 的膨胀来抵抗蠕变压缩， 即所谓“以胀抵缩”。
硅砖的缺点：体积密度小，蓄热能力差，在600 ℃以下时， 易发生晶型转化，破坏整体性。因此各国均规定了硅砖的 最低使用温度，一般应大于600 ℃ ，日本则规定要大于800 ℃ 。 另外，在低温阶段烘炉时要慎重进行，以保证晶型的缓慢 转化而不损伤砌体。 莫来石砖：荷重软化温度和高温蠕变性能与硅砖相似， 而且低温时体积稳定性好，开停炉较方便；单位体积蓄热能 力大。但制造能耗高，成本比硅砖高得多。
3、热风炉耐火材料的使用
国外热风炉为了保证安全生产20~30年无需大 修，根据各部位的温度及其温度变化速度、荷 重和气氛等选择适合的耐火材料，一般采用黏 土砖、高铝砖和硅砖，但在高温热风炉的燃烧 室、炉顶和蓄热室上部使用了优质莫来石砖和 优质硅砖。
国外热风炉用耐火材料除了要求体积密度、抗 热震性和高温强度等性能外，特别重视抗蠕变 性。在高温部位一般使用优质硅砖和低蠕变高 铝砖，同时推荐使用红柱石砖，在温度为1450 ℃时，使用Al2O3含量为65%的红柱石砖，温度 为1350 ℃时，使用Al2O3含量为55%的红柱石 砖。
类型
日本型 荷兰型 中国 1 型 中国 2 型 特殊型
热风炉用耐火材料的 选择与使用
1、简述
热风炉是高炉的重要附属设备之一，对 热风炉的总要求是：实现高风温和长寿。
热风炉各部位的工作环境 a、热风炉炉衬和格子砖经常受到急冷急 热变化的作用； b、受到碱金属的侵蚀； c、热风炉本身受载荷作用；
综上所述，热风炉砌体受：
1200~1350℃的高温作用； 热交换过程中温度的急剧变化的作用； 高炉煤气带入灰尘的化学侵蚀作用； 燃烧气体的冲刷作用； 机械载荷作用等。
各地各厂高炉热风炉采用不同的耐火材料，但多数大 同小异。但有一个共同点，即在选择耐火材料时必须 注意：
a、耐火材料的抗高温荷重蠕变性能；
b、耐火材料的体积稳定性和热膨胀性能；
c、热风炉的换热效率。
耐火材料的抗高温蠕变性能
图中可以看出，硅砖具有 最优越的抗高温蠕变性能， 高温蠕变率极小； 其次是高铝砖，包括用高 铝矾土熟料和硅线石类矿 物为原料制造的高铝砖， 它们的抗高温蠕变性能也 很好，且其组成越接近 莫来石的组成，砖的抗 蠕变性能越好。
-93 ≥ 1690
82 -≥ 1850
67 -≥ 1825
2.32
1.08
2.78
2.48
20
55
16.5
16.5
49 13.7 8.8 1630
-0 (1550) 1.2
5.4
3.3
1520 -0.2
(1450) 1.1
98.1
-1640
0 (1500)
0.58
98.1
-1550
0 (1500)
黏土砖 1
硅砖 0.85
硅线石砖 1.14
莫来石砖 1.2
耐火材料的体积稳定性和热膨胀性能
热风炉的温度发生周 期性的频繁变化，因 此耐火材料应具有良 好的体积稳定性和均 匀的热膨胀，以保证 大型耐火砌体结构的 整体稳定性。
各种热风炉砖的体积稳定性比较
砖种
重烧温度 ℃
重烧2h后的体积变化%
硅砖
1500
所以选择耐火材料时的总体要求是：蠕变 率小，热容量大，高温强度及热稳定性 好，具有良好的抗热震性。
2、耐火材料的选择
热风炉用耐火材料的选择主要是由热风 温度决定的，当热风温度低于900 ℃时， 一般选择黏土砖砌筑，有的使用寿命可 达20年；当风温高于900 ℃时，高温部位 的炉衬和格子砖则采用高铝砖、莫来石 砖、硅线石砖和硅砖等。当然，还要考 虑材料的价格等经济因素。
≥65 蓄热室 中部，现 状管，热 风本管
H26 ≥1790 ≥2.30 ≤24.0 ≥29.4 1300℃ ≤1.0
≥60
燃烧室 下部
H27 ≥1770 ≥2.20 ≤24.0 ≥29.4 1270℃ ≤1.0
≥50
蓄热室 中部
H41 ≥1750 ≥2.15 ≤24.0 ≥29.4 1250℃ ≤1.0 ≥1420 1400℃ ±0.5
蓄热室 中部，冷 风进入
管
我国热风炉低蠕变高铝砖技术标准
指
标
项
目
DRL-155 DRL-150 DRL-145 DRL-140 DRL-135
Al2O 3 % ≥
75
75
65
65
65
显气孔率
%≤
20
21
21
22
22
体积密度 g/cm 3
2.65-2.85 2.65-2.85 2.50-2.70 2.40-2.60 2.35-2.55
0.51
0.2 (1500)
抗蠕变性 好
炉顶 上部墙壁
砖格子
-抗蠕变性 好，隔热
性好
硅砖背面
0.5 (1500) 抗蠕变性
好
墙壁 炉顶
0.4 (1400) 抗蠕变性
好
墙壁 格子砖
E 65 -≥ 1790 2.38 19 89.4
-1470 ± 0.2 (1500) 0.54 0.4 (1300)
抗蠕变性 好
1750
1840
1590
1670
1550
1680
30
39~43.3
25
34.5~46.1
24
20.5~21.3
25
20.1~20.4
--
2.60~2.63
--
2.76~2.77
4、我国热风炉用低蠕变耐火材料
我国热风炉用砖，尤其是低蠕变砖的2000年才制定了 热风炉低蠕变高铝砖的行业标准，明确并规范了蠕变 率指标。
红柱石砖
红柱石砖
42
1200
刚玉砖
40
1150
红柱石砖
陶瓷烧嘴
40
1150
莫来石砖
35
1050
黏土砖
Al2O3 %
最高使用温度 ℃ 1500
75
1500
65
1450
1500
65
1450
1500
65
1450
75
1500
65
1450
60
上部
45
下部
日本为了提高高炉的生产能力，降低燃料单耗， 不断提高热风炉的送风温度和压力，使热风炉 炉顶的操作温度已由1250 ℃升高到1400 ℃以 上，外燃式热风炉炉顶温度已达到1550 ℃ ， 因此耐火材料的使用条件越来越苛刻，对于炉
牌号 HD HS
HD HS
Al2O3 Fe2O3 TiO2