高炉常用碳质耐火材料种类及其优缺点

高炉常用的碳质耐火材料主要有碳砖、石墨碳砖、石墨碳化硅砖、自结合或氮结合碳化硅砖和捣打料等。

(1)炼铁设备碳质耐火材料的特点

1)碳质耐火材料是高炉炉衬较为理想的耐火材料，具有如下优点：

①耐火度高（350C时碳升华），在高炉温度下，它既不熔化也不软化。

②热膨胀系数小，在较大温度范围内具有良好的体积稳定性。

③被碳饱和的铁水并不侵润碳砖，在一定的冷却条件下，炉渣对碳质炉衬的侵蚀也很小。

④具有很高的导热性和导电性，用于炉底和炉缸能充分发挥冷却器的效能，从而延长炉衬使用寿命，防止烧穿。

⑤具有极好的切削性能，可以制成尺寸公差非常小的异形制品，满足砌筑要求。

2)碳质耐火材料的最大缺点是碳和石墨在氧化气氛中燃烧，在700C开始和二氧化碳作用，500C和水作用，400C以上能被氧化。所以使用碳砖时对暴露出来的部分都要砌保护层。

(2)碳化硅砖。

碳化硅砖是一种很不活泼的惰性材料，导热性好，膨胀系数小，高温强度大，蠕变变形小，有很好的抗渣、抗铁水冲刷和抗腐蚀的能力，抗氧化性优于碳质材料。其主要问题是要寻找抗碱金属腐蚀的结合剂。也有用氮化物结合的或用自身结合的碳化硅耐火材料。为延长炉身下部使用寿命，倾向使用碳化硅砖。

(3)铝碳砖。

高炉用铝碳砖以优质高铝矾土和石墨为主要原料，加人少量碳化硅及添加剂，以树脂为结合剂经压制成型后固化焙烧成为制品。它具有耐高温、导热性好、抗碱性能好、气孔率低、外形尺寸偏差小等特点，而且价格低，可用于高炉炉腹、炉腰、炉身、铁口区、炉底顶层等部位。

此外，我国在中型高炉上还采用自焙碳砖炉衬，比使用高铝砖或黏土砖砌筑炉缸、炉底的高炉具有优越性，可焙烧成近于无缝整体结构。

不定型耐火材料的特点。与成型耐火材料相比，由于取消了复杂的烧成工序，其制作工艺简单，使用方便，具有可塑性，便于复杂制品的成型，并有利于筑炉施工机械化，而且成本低，使用寿命与耐火砖相近。其耐火度和化学稳定性接近或达到同类耐火砖的水平。可以预制成大块，但使用时要严格烘烤，特别是在低温阶段费时长，中温强度低，高温下长期使用易剥落。