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过去这些部位多砌筑高铝砖和粘土砖, 虽砖衬很厚, 但因其抗渣性很差则很快就被侵蚀掉, 易造成炉壳发红、开裂等事故。
对于高炉耐火材料使用性能的检测方法, 武钢已进行了近20 年的研究: 在研究高炉砖衬破损和侵蚀机理的基础上, 对高炉耐火材料提出了多项特殊使用性能要求, 并研究出相应的试验方法, 通过原冶金部制定了检验方法和标准。其主要有: 导热系数、抗碱性、抗铁水溶蚀性、抗炉渣侵蚀性、平均气孔、小于1?m孔容积率、透气度和抗氧化性；武钢应用这些检验方法选用高炉耐火材料已有十多年历史, 对武钢提高高炉寿命发挥了重要作用。目前, 这些检验方法已在国内广泛应用, 很多新型优质高炉耐火材料不断地开发出来, 有的综合性能已赶上国际先进水平, 有些指标甚至超过了国际先进水平[10]~[11]。 1.3.2各种耐火材料的发展
1) 半石墨炭砖 国内外半石墨碳砖性能对比如表1.3。石墨炭砖和日本BC-5
型半石墨炭砖相比, 其导热系数、抗碱性、铁水熔蚀等性能相当。德国半石墨炭砖的600?C导热系数达到18.04 W/ ( m?K) ,优于一般的国产半石墨炭砖, 其他性能亦相当。但是, 兰州新研制的半石墨炭砖的导热系数、微气孔指标则优于德国同类产品。
表1.3 半石墨炭砖性能对比
性能
体积密度，(g·cm-3) 显气孔率，% 耐压强度，MPa 透气度，mDa 氧化率，%
铁水熔蚀指数，% 平均孔径，μm 孔容积率，% 导热系数（600oC），W·m-1·K-1 抗碱度
兰州 1.62 13.03 46.80 38.81 35.38 26.89 2.30 31.65 4.16 良
贵州 1.55 16.21 35.43 317.38 12.37 28.42 7.33 21.09 11.21 差
日本 BG-5 1.54 15.60 35.00 138.23 4.86 28.26 6.27 10.96 12.57 良
德国5RDN 1.58 14.08 38.75 160.52 1.84 28.19 6.82 15.27 18.04 良
兰州新研制转
1.60 16.39 43.01 18.93 28.85 1.17 46.83 20.09 良
2) 石墨碳砖 美国的NMD 是一种石墨炭砖, 导热系数很高,有的高炉将它用
作炉身冷却板之间的砖衬使用。应指出的是, 石墨砖一般用于炉底最下层, 是利用其高导热性强化炉底冷却, 在高炉炉役后期减缓铁水的侵蚀。但是,
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如果炭捣料的导热系数很低, 石墨砖则法发挥高导热系数的作用, 因为石墨砖的孔隙大、强度低,抗铁水熔蚀性能也差。
3) 陶瓷杯用砖 目前国内高炉陶瓷杯用砖有复合棕刚玉砖、刚玉莫来石砖、
塑性相结合刚玉砖、微孔刚玉砖、法国陶瓷杯砖( 浇注块) 等5 种,其性能对比试验结果见表1.4
表1.4 陶瓷杯砖性能对比
性能
体积密度，(g·cm-3) 显气孔率，% 耐压强度，MPa 透气度，mDa 铁水熔蚀指数，% 平均孔径，μm 孔容积率，% 导热系数（600oC），W·m-1·K-1 抗碱度
法国浇注块 微孔刚塑性相复合刚刚玉莫1995年 2002年 玉砖 刚玉砖 玉砖 来石 3.29 3.30 3.14 3.14 3.17 2.86 10.00 11.85 13.03 13.03 12.07 18.00 66.08 31.18 168.48 121.8 121.92 92.20 6.08 3.71 0.00 29.38 8.70 140 0.00 0.53 1.10 0.38 0.88 0 0.175 1.156 0.261 5.05 3.59 95.33 78.19 75.32 0.00 9.18 5.42 4.08 4.55 4.46 4.90 3.78 优
优
优
优
差
差
从表1.4可知, 国产微孔刚玉砖的各项性能均已达到或优于法国陶瓷杯砖, 其中抗炉渣侵蚀性和耐压强度更好。复合棕刚玉砖的抗碱性较差。塑性相结合棕刚玉砖除微气孔指标较差外, 其他性能都较好, 是目前应用最多的一种。刚玉莫来石砖由于抗碱性和抗炉渣侵蚀性很差不适合用于炉缸部位,但仍适用于陶瓷杯底[12]~[14]。
1.4高炉冷却
1.4.1高炉冷却目的
1) 保护炉壳及各种钢结构，使其不因受热变形或破坏。 2) 对耐火材料的冷却与支撑，增加砌体的稳定性。
3) 维持合理的操作炉型，使耐火材料的侵蚀内型线接近操作炉型，对高炉内煤
气流的合理分布、炉料顺行起到良好作用。
4) 当耐火材料大部分或全部被侵蚀后，能靠冷却设备上的渣皮继续维持高炉生
产。
1.4.2冷却介质选择及处理
1.4.2.1冷却介质选择
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根据高炉不同部位的工作条件及冷却的要求，所用的冷却介质也不同，一般常用的冷却介质有：水、空气和汽水的混合物，即水冷、风冷和汽化冷却。对冷却介质的要求：有较大的热容量及导热能力；来源广、容易获得、价格低廉；介质本身不会引起冷却设备及高炉的破坏。 1.4.2.2高炉冷却设备的种类
我国常用的冷却设备有外部喷水冷却、风口和渣口的冷却、冷却壁、冷却板、支梁式水箱以及风冷或水冷炉底等。
冷却壁分为光面冷却壁、镶砖冷却壁、凸台镶砖冷却壁等。在使用材质上又分为耐热铸铁、球墨铸铁、钢和铜冷却壁。冷却壁的优点是不损坏炉壳强度，密封性好，冷却均匀，炉衬表面光滑平整。
冷却板型式有铸铜冷却板，其中有两通道的，四通道的，还有埋入式铸铁冷却板等。
水箱有铸铁支梁式水箱，铸钢空腔式水箱等
1) 喷水冷却装置 高炉炉身和炉腹部位设有环型喷水管冷却炉皮。大中型高
炉在炉龄末期，冷却器被烧毁的情况下，为了继续维持生产，炉皮喷水冷却时一项重要措施。小型高炉往往炉身不安装冷却，而只靠炉皮喷水冷却。 2) 风口和渣口冷却 风口一般由大中小三个套组成。图1.3为风口结构示意
图。
渣口一般由四套组成，即渣口大套、二套、三套和小套（小渣口）。如图1.4渣口装置。
图1.3风口结构
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