耐火材料的應用範圍

發布時間：2023/12/5 11:42:35

民生、科技發展都有耐火材料的身影，下麵介紹比較常見5個領域。

(一)煉鋼係統 

煉鋼係統包括轉爐、電爐、爐外精煉爐、鋼包和中間包等設備。

在電爐中，幹式振動料、預製或現澆爐蓋或爐蓋三角區等部位，均獲得較好使用效果；

在轉爐和電爐中,損毀時一般采用耐火噴塗料進行修補，其方法有手工投補，濕式、幹式或火焰噴塗和濺渣護爐等。

在轉爐中，普遍采用濺渣護爐技術，爐齡能達到一萬次以上；

爐外精煉爐種類較多，RH法和DH法脫氣裝置的插入管襯體，一般用高鋁質耐火澆注料澆成整體，使用壽命為20~80次。

鋼包和中間包是煉鋼爐的重要附屬設備，也是消耗耐火材料比較多的熱工設備。過去，鋼包一般用粘土耐火磚、高鋁耐火磚、半矽磚和蠟石磚等燒成磚砌築,使用壽命為10~70次。當采用鋼包吹煉或連續鑄錠時，因出鋼溫度高和停留時間長等原因，致使包齡急劇下降。所以，各國對包襯材質開發十分重視，也取得了顯著進展。

某鋼廠轉爐用200t鋼包，用鋁鎂澆注料和自流料築襯，包齡分別為95次和80次左右；

某鋼廠轉爐用300t鋼包，用高純鋁鎂澆注料築襯，經過修補後包齡一般在260次左右，耐火材料單耗1.78kg以下；

全國不少鋼廠不大於100t的鋼包，用新技術鋁鎂耐火澆注料，其包齡為90次左右，澆鋼成本每噸鋼為5.50~7.50元。

中間包包襯用絕熱板或鎂質類塗料、擋渣堰用莫來石質、鋁鎂質和鎂質耐火澆注料製作，可滿足連續鑄鋼的技術要求。

爐外精煉用整體噴槍，用於鋼包吹渣或鋼包噴粉等。其渣線以上部位用高鋁質耐火澆注料，渣線至噴嘴部位用低水泥剛玉質耐火澆注料，振動成型為整體包裹襯。

(二)煉鐵係統

煉鐵係統包括燒結、煉焦和高爐及其附屬設備。帶式燒結機點火爐用耐火可塑料和粘土結合耐火澆注料現場製作,或用磷酸耐火澆注料預製塊吊裝，其使用壽命為3~6年。

當采用線式點火裝置時，爐頂壓下較多，爐膛工作條件變好，可用輕質高強耐火澆注料或耐火纖維及其製品作襯，也獲得較好效果；

焦爐爐頂隔熱層、覆麵層和爐門等部位用耐火澆注料澆灌，爐頭損壞時，則用噴塗料修補。另外，幹熄焦設備也用重質或輕質耐火澆注料；

高爐是連續生產的煉鐵設備。小型高爐曾用鋁酸鹽水泥和磷酸高鋁質耐火澆注料預製塊吊裝砌築，現在普遍用樹脂結合劑鋁碳不燒磚砌築。

大型高爐水冷壁用碳化矽澆注料搗製、爐底墊層和周圍磚縫則用耐火澆注料和氮化矽質填料，爐襯損毀時則用耐火壓入料和耐火噴塗料修補，以便延長使用壽命，使爐齡達到10年甚至15年。

高爐出鐵口一般用散狀的Al2O3-SiC-C質炮泥堵塞,可保證鐵口出鐵穩定,操作正常。

高爐出鐵溝原用耐火搗打料搗製，溝料噸鐵單耗約為1.1kg。現在用低氣孔致密質耐火材料澆注，一次通鐵量達到10萬t左右，一代溝齡累計通鐵量約90萬t，耐材噸鐵單耗小於0.38kg。同時，自流耐火澆注料和免烘烤耐火澆注料，在高爐出鐵鉤上也得到了應用熱風爐是煉鐵高爐的關鍵附屬設備。

中、小型高爐熱風爐內襯，有用耐火澆注料預製塊砌築的。熱風爐燃燒器可用耐火澆注料預製塊砌築或現場澆灌，其球頂則用澆注料澆灌工作襯。大型熱風爐爐身靠爐殼的層體積密度約為1.3g/cm3的輕質噴塗料,球頂則噴一層耐酸噴塗料,形成整體內襯，采用剛玉質耐火澆注料等材料，現場澆灌，獲得了較好的使用效果；魚雷式鐵水罐和混鐵爐一般局部或全部使用耐火澆注料,也可用耐火噴塗料修補，使用效果較好。

(三)建材係統

建材係統包括水泥、玻璃和陶瓷等工業部門。

水泥窯內襯用磷酸高鋁質或鎂質和鎂鉻質不燒磚，使用壽命6~18個月，局部也用不定形耐火材料。

某大型水泥廠回轉窯，耐火澆注料使用量為19%~35%，其主要品種為低水泥耐火澆注料、鋁酸鹽水泥耐火澆注料、碳化矽質耐火澆注料和隔熱澆注料等；

在玻璃行業中，浮法玻璃生產線上的錫槽，是用耐火澆注料製作的。另外，玻璃池窯損毀時，則用矽質修補料進行補修。新建池窯保溫時，一般用矽質隔熱澆注料；陶瓷行業用窯，有時用碳化矽質耐火澆注料和輕質耐火澆注料。

(四)軋鋼係統

軋鋼係統工業爐種類多、數量大，使用溫度一般在1400℃以下，均為火焰爐。

該係統窯爐均可用不定形耐火材料作內襯，並取得良好的經濟效果。

軋鋼加熱爐用耐火可塑料作內襯，使用壽命很長。用粘土結合耐火澆注料整體澆灌爐襯，使用壽命一般為4~10年。

對於蓄熱式加熱爐來說，應選用微膨脹耐火澆注料作爐襯，現已使用2年多，完好無損。鍛鋼加熱爐一般為間歇操作、溫度變動大和有振動等，用磚砌襯，使用2~5個月，用粘上結合耐火澆注料的能用2年以上

眾所周知，軋鋼加熱爐的使用溫度<1400℃並間歇操作，國內外生產實踐證明，其爐襯材料應選用Al203≤65%、烘幹和1400℃燒後壓強度分別為20~25Mpa和不小於60Mpa，即可達到長壽的目的。因為，鋁含量高和強度大的耐火澆注料，其抗熱震性差，使用時易剝落和開裂，影響其壽命。

(五)其他工業係統

在石化工業中，管式加熱爐用體積密度為0.5~1.0g/cm3的輕質耐火澆注料，用手工塗抹或噴塗等方法施工，使用壽命5年左右。

采用耐火材料噴塗料築襯，也獲得了較好的使用效果。特別是耐磨耐火澆注料在鉑重整裝置中得到了應用，可取消耐熱鋼龜甲網係統，其壽命也有所提高。

各種轉化爐內襯，使用溫度為600~1500℃，一般用鋁酸鹽水泥耐火澆注料、低水泥耐火澆注料和剛玉澆注料等,使用壽命3~6年；

在有色冶金工業中，鉛鋅密閉鼓風爐、閃速爐、電解槽和軋製加熱爐等熱工設備，其局部用不定形耐火襯料。

近期，鋁電解槽上廣泛采用防滲透耐火澆注料，取得了滿意的使用效果；在蒸汽鍋爐的內襯上，使用不定形耐火材料比較早，也比較普遍。一般用鋁酸鹽水泥重質或輕質耐火澆注料，使用壽命10年左右。

流化床發電鍋爐用高鋁質、剛玉質和SiC質耐火澆注料和耐火可塑料，其強度高、耐磨性好，滿足了設計和使用要求。另外，在機械、耐火和垃圾焚燒等行業中，也使用不定形耐火材料，並取得良好的效果。