高炉炉衬

115
－
75
G－3
230
150
135
75
楔形砖
G－4
345
150
125
75
G－5
230
150
120
75
G－6
345
150
110
75
2. 砖数计算： （1）炉底： 炉底砖数：砌砖总容积除以每块砖的容积。 每层砖数：用炉底砌砖水平截面积除以每
块砖的相应表面积来计算。 砖的重量：用每块砖的重量乘以砖数。 考虑2～5％的损耗。
（5）在高温下渣铁对砖衬的化学侵蚀，特 别是渣液的侵蚀更为严重。
2. 炉缸：
（1）渣铁的流动、炉内渣铁液面的升降， 大量的煤气流等高温流体对炉衬的冲刷是 主要的破坏因素；
（2）化学侵蚀； （3）风口带为最高温度区。
3. 炉腹：
（1）高温热应力作用很大； （2）由于炉腹倾斜故受着料柱压力和 崩料、坐料时冲击力的影响； （3）承受初渣的化学侵蚀。
荷重软化点是指将直径36mm，高50mm 的试样在0.2Mpa荷载下升温，当温度达到某 一值时，试样高度突然降低，这个温度就是 荷重软化点。
（3）Fe2O3含量要低。
（4）重烧收缩要小。 重烧收缩也称残余收缩，是表示耐火材
料升至高温后产生裂纹可能性大小的一种尺 度。 （5）气孔率要低。 （6）外形质量要好。
mm
不限制 不限制
mm
15
15
mm
不准有 不准有
3. 碳质耐火材料：
主要特性： （1）耐火度高，不熔化也不软化，在 3500℃升华； （2）抗渣性能好；
（3）高导热性；
（4）热膨胀系数小，体积稳定性好； （5）致命弱点是易氧化，对氧化性气 氛抵抗能力差。
4. 不定形耐火材料：
捣打料：用于炉底炭砖与水冷管之间、风 口、铁口、渣口周围及铁沟。
缺角深度，不大于 缺棱深度，不大于 熔洞直径，不大于
渣蚀 裂纹宽度不大于 0.25mm，长度不大于 裂纹宽度 0.26~0.50mm，长度不大于
裂纹宽度>0.50mm，长度不大于
单位
一级
二级
％
±1.0
±1.5
mm
±2
±3
％
±2
±2
mm
±1
±2
mm
1
1
mm
1.5
2
mm
3
5
mm
3
5
mm
3
5
不准有 不准有
式中：
D 2a
ns
b
b b1
ns——楔形砖数，砖型确定后，是一常数； a——砖长度，mm；
b——楔形砖大头宽度，mm；
b1——楔形砖小头宽度，mm；
每个环圈使用的楔形砖数ns只与楔形砖两头 宽度和砖长度有关，而与环圈直径无关。
用G－3砌环圈需要砖数
ns
2 3.14 230 150 135
97
二. 高炉常用耐火材料
陶瓷质材料： 粘土砖、高铝砖、刚玉砖和 不定型耐火材料等；
碳质材料 ： 碳砖、石墨碳砖、石墨碳化 硅砖、氮结合碳化硅砖等。
1. 粘土砖：
基本特性： （1）良好的物理机械性能； （2）抗渣性好； （3）成本较低。
2. 高铝砖：
AL2O3含量大于48%的耐火制品。 基本特性：
3.2 高炉炉衬
概念： 按照设计炉型，以耐火材料砌筑的
实体为高炉炉衬。 作用：
（1）在于构成高炉的工作空间；
（2）减少高炉的热损失；
（3）保护炉壳和其它金属结构免受热应 力和化学侵蚀的作用。
3.2.1 炉衬破损机理
1. 炉底：
炉底破损分两个阶段，初期是铁 水渗入将砖漂浮而形成锅底形深坑；
铁水渗入的条件： （1）炉底砌砖承受着液体渣铁、
（1）比粘土砖有更高的耐火度和荷重软 化点；
（2）由于AL2O3为中性，故抗渣性较好； （3）加工困难，成本较高。
粘土砖和高铝砖的外形质量也非常重 要，对于制品的尺寸允许偏差及外形分级 规定见下表。
粘土砖和高铝砖尺寸允许偏差及外形分级
允许偏差 长度
炉底砖长度 宽度 厚度 炉底砖，不大于
扭曲 其它部位用砖，不大于
煤气压力、料柱重量的10～12％； （2）砌砖存在砖缝和裂缝。
第二阶段是熔结层形成后的化学侵蚀。
铁水中的碳将砖中二氧化硅还原成 硅，并被铁水所吸收。
影响炉底寿命的因素： （1）是承受的高压； （2）是高温； （3）是铁水和渣水在出铁时的流动对炉底 的冲刷；
（4）砖衬在加热过程中产生温度应力引起 砖层开裂；
二. 砖型与砖数
1. 砖型： 直形砖和楔形砖两种。 砖的厚度一致；长度有230mm和
345mm两种，使错缝方便。
我国高炉用粘土砖和高铝砖形状及尺寸见下表
高炉用粘土砖和高铝砖形状及尺寸
砖型
ห้องสมุดไป่ตู้
砖号
尺寸，mm
a
b
b1
c
G－1
230
150
－
75
直形砖
G－7
230
115
－
75
G－2
345
150
－
75
G－8
345
用G－4砌环圈需要砖数
2 3.14 345 ns 150 125 87
用G－5砌环圈需要砖数
ns
2 3.14 230 150 120
48
用G－6砌环圈需要砖数
受到炉料落下时的撞击作用。用金 属保护板加以保护，又称炉喉钢砖。
7. 决定炉衬寿命的因素：
（l）炉衬质量，是关键因素。 （2）砌筑质量。 （3）操作因素。 （4）炉型结构尺寸是否合理。
3.2.2 高炉用耐火材料
一. 对耐火材料的要求：
（l）耐火度要高。 耐火度是指耐火材料开始软化的温度。
（2）荷重软化点要高。
4. 炉腰
（1）初渣的化学侵蚀； （2）上、下折角处高温煤气流的冲刷 磨损。 （3）高温热应力的影响；
5. 炉身：
炉身中下部：
（1）热应力的影响； （2）受到初渣的化学侵蚀； （3）碱金属和Zn的化学侵蚀。 在炉身上部：
（1）下降炉料的磨损； （2）夹带着大量炉尘的高速煤气流的 冲刷。
6. 炉喉：
喷涂料：炉壳。 泥浆：把耐火砖粘结成为致密的整体炉衬。
要求泥浆的化学成分与耐火砖的相近。 填料 ：用来填充炉壳与冷却壁、冷却壁与砌砖
之间的间隙，起密封和补偿收缩作用。
优点：
工艺简单、能耗低、整体性好、抗 热震性强、不易剥落，可以减小炉衬厚 度。
3.2.3 高炉炉衬的设计与砌筑
一. 炉衬设计要考虑的因素： （1）高炉各部位的工作条件及其破损机理； （2）冷却设备形式及对砖衬所起的作用； （3）要预测侵蚀后的炉型是否合理。
（2）高炉其它部位：
都是环形圆柱体或圆锥体 ，需要楔 形砖和直形砖配合使用。
一般以G－1直形砖与G－3或G－5楔 形砖配合；G－2直形砖与G－4或G－6楔 形砖相配合。
楔形砖和直形砖配合砖数计算：
总砖数：
n D
b
式中：n——总砖数； b——砖大头宽度，mm； D——环圈外径，mm。
楔形砖数：