1. 高炉炉衬用耐火材料怎么进行选择
高炉用炭砖砌筑施工国家标准的规范要求我们在以往的文章中已经做过介绍，在高炉中，耐火砖的应用不仅仅只有炭砖，本文针对除炭砖之外的其他耐火材料的砌筑规范要求。
1、炉底、炉缸、炉腹、炉腰和炉身区域的砌体，当使用黏土质、高铝质和刚玉质耐火制品时，应采用相应的磷酸盐耐火泥浆砌筑。当使用铝碳质、碳化硅质或其他材质耐火制品时，应按设计规定采用相应的耐火泥浆砌筑。
2、炉底和炉缸的耐火砖(不包括保护层)，施工前应认真选分与配层。
3、每层炉底均应从中心十字形开始砌筑，中心十字形炉底砖的纵向和横向砖列应相互垂直。
4、炉底采用沾浆法砌筑时，应做到稳沾、低靠、短拉、重揉。
5、上、下两层炉底的砌筑中心线应交错成30°，并均应与出铁口中心线交错成30°〜60°。通过上、下层中心点的垂直缝不应重合。
6、在炉底施工过程中，应随时检查砖缝厚度、耐火泥浆饱满程度、各砖层上表面的平整偏差和表面各点相对标高差。
7、炉底砖层(除最上层外)上表面的错牙应磨平。磨平时不得将砖碰撞松动。
8、炉缸砌砖应从出铁口开始。砌出铁口时，出铁口框内的砌体应先砌。
9、在出铁口框和渣口大套外环宽500mm范围内的砌体以及风口带的砌体，均应紧靠冷却壁(或炉壳)砌筑。其间不严密处应用相应材质的稠耐火泥浆填充。
10、风口和渣口宜在水套安装完毕后砌筑。非组合砖砌体周围的砌体除顶部可侧砌外，其余部分应平砌，靠近水套的砖应加工。砌体与风口、渣口水套之间的缝隙不应小于15mm。
11、炉底、炉缸采用陶瓷杯和环状炭砖混合结构时，对于大型预制块陶瓷杯，应先砌筑陶瓷杯，环状炭砖经现场预砌后再砌筑;对于小块砖陶瓷杯，应先砌筑炭砖，后砌筑陶瓷杯。
12、环形底垫砌筑前应先放好控制线。环形底垫由外向中心砌筑时，各环砖合门处应留成外大内小的喇叭口，待中心座砖砌完后，应再由内向外逐环合门。
13、陶瓷杯壁大型砌块宜采用专用器具吊装就位，经检查合格后，应及时用相应的耐火浇注料填充吊装孔。
14、砌筑陶瓷杯壁时，应严格控制砌块的水平度和垂直度，经常检查杯壁的砌筑半径，可利用干摆和微调砌筑半径的方法砌筑合门砖。
15、高炉圆形砌体不应同时有三层以上的退台。在同一层内，每环合门不应超过4处，并应均匀分布。
16、砌筑厚壁炉腰和炉身时，应通过炉喉钢圈中心挂设中心线，并应随时检查砌体的半径尺寸。当厚壁炉腰和炉身的炉壳内表面有喷涂层时，应以炉壳为导面喷涂。喷涂层厚度的允许偏差应为±5mm。
17、冷却板应在砌砖前安装。每层冷却板之间的砌体宜预加工。冷却板周围一块砖应紧靠炉壳砌筑，不应留填料缝。
18、高炉冷却壁与炉壳之间应压浆，其成分与配比应符合设计规定。
19、炉身砌体与钢砖底部之间的缝隙应为50mm〜120mm。当设计没有规定时，缝内应填以黏土质耐火填料。
2. 高炉炉衬用耐火材料怎么进行选择操作
高炉出铁沟是引出高温铁水或熔渣的通道。在生产过程中要经受几种因素的破坏作用如下：
（1）流动的高温铁水和熔渣的剧烈冲刷和侵蚀作用。
（2）高炉炉渣的化学侵蚀作用。
（3）间歇出铁的剧烈的热震破坏作用。因此，要求出铁沟衬要具有下述特性：
（1）出铁沟衬耐火材料抗高温铁水和熔渣侵蚀及冲刷能力要强。
（2）具有优良的抗高温性能及耐磨性能。
（3）抗高温熔渣的化学侵蚀性要强。
（4）抗热震性要好，重烧变化小。
（5）抗各种氧化能力要强。
（6）易于施工，便于拆除修理，不产生有害气体，有利于保护环境。国外大型高炉出铁沟所使用的材质，按使用部位不同可分：
（1）主沟使用刚玉-碳化硅-碳系材质耐火砖。
（2）铁水支沟使用高铝矾土熟料-碳化硅-碳系材质耐火砖。
（3）熔渣支沟使用粘土熟料（或矾土熟料）"碳化硅"碳系材质耐火砖。
3. 高炉内衬的耐火材料
炼铁和炼钢高炉内衬通常是氧化铝质地的耐火材料，该材料中还含有少量其它添加物。 这类耐火材料除要求有一定强度和耐高温外，还要求具有很强的耐氧化和耐还原的能力。
4. 电炉内衬选用耐火材料
1．耐火度 耐火度是耐火材料抵抗高温作用的性能，指耐火材料受热后软化到一定程度时的温度，但并不是它的熔点。
根据耐火度的高低，耐火材料可分为：普通耐火材料，耐火度为 1580～1770 ℃；高级耐火材料，耐火度为 1770～2000 ℃；特级耐火材料，耐火度大于 2000 ℃。耐火度是耐火材料的重要性能指标，但它并不代表耐火材料实际使用的最高温度。在实际使用中，耐火材料还要承受一定的压力，因此，必须考虑耐火材料的高温结构强度，即在高温下承受一定压力而不变形，如NZ-40 耐火砖的耐火度高达 1730 ℃，但其最高使用温度仅为 1350 ℃。2．高温结构强度 高温结构强度用荷重软化点来评定。荷重软化点是指在一定压力（ 2 kg/ cm 2≈ 0.2MPa ）条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形(变形量为原试样的0.6 % )的温度。此温度就叫该耐火材料的荷重软化开始点。试样尺寸为φ36×50mm。NZ-40 粘土砖的耐火度为 1730 ℃，而荷重软化开始温度只有 1350 ℃左右。因此，它的最高使用温度不超过 1350 ℃。3．高温化学稳定性 制造无罐渗碳气氛热处理炉时，由于高碳气氛对普通粘土砖有破坏作用，所以炉墙内衬的耐火材料需用含氧化铁小于百分之一的耐火材砖（即抗渗碳砖）。制造电极盐浴炉时，由于熔盐对耐火材料的冲刷作用，所以坩埚的耐火材料必须使用重质耐火砖或耐火混凝土。电热元件搁砖不得与电热体发生化学作用，对铁铬铝电热体要用高铝砖做搁砖。4．耐急冷急热性 在热处理炉工作过程中, 耐火材料工作温度会经常急剧变化。例如，炉子的升温、台车式炉进行正火作业时，工作温度波动都很大，若耐火材料没有足够抵抗温度急剧变化的能力，就会过早的损坏。目前采用的标准方法是将标准型砖的一端在电炉内加热至850℃，然后放在流动的冷水中冷却，如此重复进行，待砖块因破裂而部分掉落至原重量的20%为止，以所经受的冷热交替次数作为耐急冷急热性指标。5．高温下的体积稳定性 耐火制品在高温下长期使用时，由于其组织结构发生变化，体积会膨胀或收缩。这种体积的变化不同于一般的热胀冷缩，是不可逆的，称为残存膨胀或残存收缩。耐火材料的这种体积变化过大会影响砌体强度，严重时会造成砌体倒塌。一般要求体积变化不超过 0.5～1% 。此外还有其它性能要求，如较小的体积密度、热容量和导热系数。对于电阻炉还要求有良好的电绝缘性能等。
5. 高炉炉衬对耐火材料的使用要求
铁水温度的高低对炼钢的影响很大。根据转炉冶炼工艺，转炉冶炼的热量基本来源于铁水的物理热和化学热。在化学热一定的条件下，铁水的物理热是决定冶炼能否顺行的关键因素。铁水温度低会造成转炉吹损大、钢铁料消耗高、钢水质量无保障以及炉龄下降等后果。铁水温度不仅对炼钢工艺十分重要，对于铁水输送也有影响。如果铁水在输送过程中温度过低，会造成铁水罐车的结壳、结瘤，直接影响正常生产作业。
为充分利用铁水热量，保证品种钢正常冶炼，同时达到降低能耗的目的，冶金企业通过向铁水加入各类保温剂，如碳化稻壳、粉煤灰、复合保温剂等，明显降低了铁水温降幅度，满足了炼钢对铁水温度的要求。
国内外有较多此方面的专利和论文，如申请号为201510955655.9、名为“一种铁水保温剂及其制备方法”的中国专利，其公开了一种铁水保温剂，主要成分包括粉煤灰50～60份、白云石10～15份，蛭石8～15份、酸化石墨3～5份、水泥熟料10～20份。该发明的原料来源除粉煤灰外均需外购，其成本相对较高，在当前冶金行业效益全面下行期间经济性较差，而且粉煤灰等细颗粒物质在铁水罐作业现场加入时扬尘污染严重。
又如申请号为201210543783.9、名为“一种低成本铁水保温剂及其制造方法”的中国专利，其公开了一种低成本铁水保温剂，主要成分包括60～70的高碳粉煤灰、25～35％的水淬高炉渣、3～5％的萤石粉，所述高碳粉煤灰的含碳量在10％以上。该发明自称保温效果较好，可有效防止铁水罐粘渣，成本低廉显著降低炼铁成本。但该发明存在以下问题，一是粉煤灰中的S含量较高，作为主要原料用于铁水保温时将增加铁水[S]含量，增加了铁水预处理或转炉冶炼成本；二是添加了3～5％的萤石，而萤石中的F对铁水罐衬和转炉炉衬侵蚀严重，也不利于钢水精炼工艺控制，目前多数钢铁企业已尽量减少甚至停止将萤石加入铁水罐或转炉中。而且该发明也存在现场使用时粉煤灰等细颗粒物质在扬尘污染问题。
而冶金企业存在大量富余的干熄焦除尘灰，其含碳量高达80％以上，呈不规则颗粒状，密度小，热值高，孔隙率高，其灰分与高炉渣成分接近，易化渣，而且其由于粒度小，易自燃，目前主要用于高炉喷吹，其它利用途径较少，富余量较大时难以有效处理和安全放置，且成本低廉，具备作为低成本铁水保温剂的条件。
综上所述，现有技术中铁水保温剂存在保温效果差、成本高、用量大、作业现场扬尘污染严重等问题，已不能满足炼铁成本不断降低的现实需求，需要研究开发一种成本低、保温效果稳定、扬尘少的铁水保温剂。
6. 高炉炉衬各部位主体耐火材料的构成
耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50%～60%。
碳砖或碳块可用作高炉炉底、炉缸、炉身下部的炉衬以及出铁槽。石墨制品可用作化学工业的反应槽、贮槽和高压釜的内衬。碳化硅石墨制品除用作高炉炉底、炉衬等之外，还可用作铸锭用砖；也可制成熔炼铜合金等用的坩埚。黏土石墨制品可用作坩埚、塞头和水口砖。特殊石墨制品可作超硬合金和高熔点物质的热压压模，以及等离子发生器和喷气发动机构造材料。
7. 转炉炉衬是什么耐火材料
石墨坩埚的一个相当重要的用途即是用来炼铁炼钢。这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。
在氧化的过程中放出大量的热量 （含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 但是要注意，确保石墨坩埚炉衬良好，炉衬必须修好，尽可能同心，这样可以避免火焰加热炉中的火焰偏转而冲击坩埚，保证感应炉处于正常工作状态。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。
开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。
这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个坩埚炉内。
8. 如何选择炉衬材料
1.铸铁感应炉用炉衬耐火材料一般选用酸性的石英质捣打料。国内大都采用廉价的天然石英质捣打料。天然石英在使用中虽然会因为si 的晶型转变会发生急剧膨胀，石英的晶型转变是不可逆的，冷却时会保留下来．因此炉衬热面不易产生裂纹，可以获得稳定可靠的使用寿命。但是由于si 的热膨胀系数较大，抗热冲击性能差．使用时要求炉子不能倒空．连续操作较为理想。目前国内容量大于10t用于铸铁连续熔化的炉衬使用寿命为40～90天，容量小的炉子炉衬使用寿命将更长。
2.值得注意的是，并不是SiO2>98％的石英砂都可以用作感应炉炉衬，重要的是石英晶粒的大小，粒越粗大，晶格缺陷越少越好。主要针对铸造耐火材料为企业针对性的提供内火材料，其中，酸性炉衬材料石英质无芯感应炉用耐火材料，材质属酸性。在硅质捣打料的基础上添加部分熔融石英,明显的改善了炉衬的膨胀弊端。烘炉时炉衬上涨幅度明显降低,冷炉时无裂纹炉容量越大，对晶粒的要求越高。
3.该捣打料用于500kg～lot的炉子，炉衬寿命通常为250～450炉次左右，20t炉子的使用寿命达300炉次。在国外，熔融石英用于铸铁感应炉比较多见。与天然石英质捣打料相比，熔融石英捣打料具有热膨胀系数小、抗热冲击性能优的特点，同时克服了天然石英在长期使用过程中烧结层较厚甚至烧透的现象，保留了足够厚的未烧结层．避免裂纹穿透，确保炉子安全稳定地运行。据报道，该捣打料用于500kg～lot的炉子，炉衬寿命通常为250～450炉次左右，20t炉子的使用寿命达300炉次。
9. 锅炉内衬耐火材料
步骤/方式1
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热振性较差，高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品，其热膨胀系数很低，导热性高，耐热振性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。
步骤/方式2
酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。