小高爐煉鐵用耐火磚制小高爐

　　高爐爐底和爐身下部周圍是左右高爐壽命的重要部位，其耐火材料和內(nèi)襯結(jié)構(gòu)為長期性的技術(shù)題目。特別是二戰(zhàn)之后，高爐大型化和高出鐵比的操作增大了對爐底的負(fù)荷，因此，采取了許多的對策和改善措施。

　　有關(guān)二戰(zhàn)后日本的高爐爐底的情況，個(gè)要記述的是炭磚砌筑爐底工藝方法的采用。1951年，八幡公司的第三號高爐(爐底上部2~3段和爐缸)先采用了炭磚，這之后的高爐(1000~2000m3)與以往的全黏土爐底(約100萬t/爐)相比出鐵量大大提高并創(chuàng)出高的出鐵記錄(350~ 500萬t)，全炭磚方式或是陶瓷帽方式(上部黏土氧化鋁耐火磚，下部炭磚)的進(jìn)展使高爐壽命達(dá)到10年以上，累計(jì)出鐵量達(dá)到4000萬t以上。

　　高爐的原型即古代煉鐵豎式爐的爐底如前面章節(jié)所述，使用炭(木炭)或是含炭物質(zhì)。二戰(zhàn)前日本的高爐已釆用了黏土耐火磚的砌筑方法，熟黏土爐底損耗的大原因，根據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，還是由于在高溫下長時(shí)間的使用后耐火磚收縮時(shí)鐵水的侵入及侵入后耐火磚的上浮所造成的，炭磚的大點(diǎn)就是其良的高溫容積穩(wěn)定性。

　　歐美的高爐爐底，在二戰(zhàn)前大部分是黏土爐底，德國在1920 年使用炭磚，1940年英國開始普及炭磚，見表1。但是，歐美實(shí)際使用炭磚是在二戰(zhàn)結(jié)束之后。

　　國外炭磚的發(fā)展

　　根據(jù)文獻(xiàn)記載，德國高爐爐底用炭質(zhì)耐火磚開始引起人們的關(guān)注，好像是由于高爐漏斗部位內(nèi)襯上附著的焦炭、礦石等混合物形成為牢固的層中得到啟發(fā)。這種啟發(fā)的年代是19世紀(jì)末期，之后經(jīng)過長期的摸索，特別是歐洲進(jìn)行了炭磚爐底使用的商討。日本在二戰(zhàn)后引進(jìn)這種炭磚時(shí)，我們認(rèn)為，雖然從材質(zhì)、制造方法、 爐底構(gòu)造，施工工藝等方面已經(jīng)大體達(dá)到成熟階段，但是，實(shí)際上有許多的問題還沒有解決，可以指出的其中的原因是爐體內(nèi)壓增大、爐底直徑擴(kuò)大、高出鐵比(C不飽和鐵水與耐火磚接觸的可能性增大)等使用條件也變得比較苛刻。

　　首先，爐底構(gòu)造即使是炭磚的情況下，防止耐火磚上浮成為要解決的個(gè)問題。因此，嘗試了和白(和田•內(nèi)石)式、嵌壤結(jié)構(gòu)式、縱枳式、大型橫梁式等方法。這方面前蘇聯(lián)還提出了球形爐底的方案，但未能得到普及，另一個(gè)問題是碳/陶瓷(黏土、或是高鋁)并用的方法，使用初期為上部碳/下部陶瓷或是上部碳/中部陶瓷/下部碳的方式，其后也認(rèn)識了冷卻效果的重要性，其結(jié)構(gòu)變?yōu)樯喜刻沾?下部碳，現(xiàn)在全部使用的是全炭磚爐底。