高炉用高铝砖

合理炉体设计的目的是将炉衬破损控制在人们预想的范围内，以延长高炉寿命。炉体砌筑可分为一段式和两段式作业。当高炉采用框架结构时，炉体砌砖为一段式作业，即从炉底一直砌筑到炉顶。当高炉采用炉缸支柱与炉腰支圈结构时，炉体砌砖为两段式作业，第一段从炉底、炉缸砌至炉腹，炉腰支圈以上为第二段，包括炉腰、炉身、炉喉与炉头。

炉底

有全陶瓷质、全碳砖和综合炉底三种结构形式。

过去设计炉底时不重视散热和冷却条件，是典型的缓蚀型全陶瓷质设计。目前这种形式只适应于小型高炉的炉底结构。

现代高炉炉底的设计主要着眼于传热学，使用碳砖，结合冷却，出现了永久型炉底，即全碳砖炉底和综合炉底。靠散热的办法，在炉底及早形成一个熔结层，使侵蚀限制在此范围。实质是用铁水的凝固温度(一般为1150℃)的等温线(或面)筑成一道挡铁墙。显然，随着炉衬散热能力的增加，这条等温线就被压缩在远离炉壳和炉基的地方，即把铁水包围在更小的范围内。高炉开炉后，随着铁水侵蚀线的下移，1150℃等温线也下移，但前者移动快，最后二者重合，炉底形成了稳定的“铁壳”保护层。只要热平衡不被破坏，保护层也会“永久”保持下去。

较合理的是带炉底冷却的综合炉底，在基墩上面是风冷管碳捣层，其上平砌2〜3层或立砌一层碳砖，再上面四周是环砌的碳砖直到渣口之下，而中心是立砌着的高铝砖或黏土砖。应根据部位不同采用不同性能的碳砖。铁口以下容易受到严重侵蚀的部位用抗渗透性好的微孔碳砖;炉底最低层用高导热性C-SiC砖;其余部位用普通碳砖或微孔碳砖。同时增加费口以下环砌碳砖的长度，以抵抗铁液和碱金属的强烈渗透和侵蚀;砖缝也应由宽缝改为细缝(0.5mm以下)。

炉缸

炉缸炉衬比炉底薄，以加强冷却来维护生成渣皮和由铁水中析出并不很厚的石墨层。现代高炉炉缸多用碳砖砌筑，国内砌到渣口中心线或风口和渣口之间，碳砖与高铝砖交接处应避开渣液面。国外也有全碳砖炉缸。炉缸侧墙厚为685〜1350mm,在风口一般减薄至570mm。中小型高炉则多用全部高铝砖或黏土砖砌筑炉缸。

炉腹、炉腰与炉身

鉴于炉腹主要靠渣皮工作，所以常用的结构是一环厚345mm或230mm的高铝砖(或黏土砖)，以便在开炉时保护镶砖冷却壁的表面不被烧坏。砌筑时要紧靠冷却壁或炉壳错台砌筑，并保证垂直缝错开，与炉缸平砌的砖环相同，砖缝小于1mm。

炉腰结构有厚墙、薄墙和过渡形式。炉腰砖衬砌筑应和预期达到的操作炉型和使用的冷却器结合起来考虑。由于煤气沿炉腹倾斜方向上升，并在炉腹与炉腰交界处转弯，所以必然冲刷炉腰。采用厚墙炉腰炉衬易被煤气流冲刷和侵蚀掉，使炉腹高度向上扩展，径向截面增大，而且炉腰高度越大，炉衬越厚，炉腹向上延伸得越高，在径向的扩展也越大，从而使设计炉型与操作炉型出人较大。如采用薄墙炉腰则可避免上述弊端，使炉型固定，但当原设计炉型与合理操作炉型出入太大，则会得到一个不合理的固定炉型。过渡形式是在炉腰和炉身下部采用镶砖冷却壁，炉腰砖衬逐渐加厚，可以由345mm逐渐增加到炉身下部砖衬厚度575mm(或690mm)。炉腰也采用环形砌砖法，砖缝小于1mm。

随着新型耐火材料的出现，炉身下部的耐火材料在不断地改进。从高铝砖、硅线石砖、合成莫来石砖、烧成刚玉砖到碳化硅砖，氮化硅结合的碳化硅砖都有应用。从单一的高铝砖、高密度黏土砖砌筑，到各种组合炉衬。如炉衬内外层采用不同材质，在靠近镶砖冷却壁的外层砌体砌筑碳化硅砖，内层砌筑黏土砖或高铝砖。

炉身砖衬厚度目前已趋于减薄，常为690〜805mm,砖缝下段不大于1.5mm,上段不大于2mm，采用环形砌砖法。由于炉身较高，故每砌5层一错台以缩小内径，并用活动半径规来控制。为了防止与炉壳间隙中的水渣填料向下松动，每隔10〜15层砖可有一圈顶到炉壳。

炉喉与炉头

炉喉保护板(或称炉喉钢砖)背后填入耐火材料，用来做炉喉内衬，以抵抗炉料打击和高温膨胀。钢砖是用铸钢做成的空腔盒子，壁厚为60〜150mm，主要有块状的、条状的和变径的炉喉保护板。

块状吊挂式炉喉保护板是由不同形状的小块钢砖组成的几个环圈，每一环有钢砖十几块，相邻钢砖侧壁用螺钉连接。再把上下数环用螺钉联结在一起，用八块吊挂板悬挂在炉壳上。这种结构，整个环圈接近刚性连接，在长期高温作用下，水平方向线膨胀比纵向大，钢砖相互挤压而向炉内突出，甚至使整个炉喉变成漏斗形而加速损坏。针对上述缺点，改为条状炉喉保护板即沿炉喉高度上是一个长条，整个炉喉结构由几十块条状保护板组成。每条钢砖都有上下两个吊挂装置。相邻两条钢砖间留有20mm的间隙，以防受热膨胀相互影响，它对温度不均的情况适应性好，热应力小，因此得到了广泛的应用。

大型高炉上采用活动炉喉保护板，它不仅解决了炉喉部位结构的强度问题，其主要作用是调节炉料的分布和气流分布，作为装料和布料的一个补充手段。
炉头常用镶入耐火砖的铸钢衬板做内衬，它用螺钉联结在炉壳上，并在其缝隙内灌好黏土-水泥泥浆。也有的中小高炉用砖衬。在一个型钢做的环形托梁上平砌砖环，第一环紧靠炉壳，以上各层向里错台平砌而成。

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