矿热炉炉衬炭砖(炭砖/半石墨化炭砖)

矿热炉炉衬炭砖是专为铁合金矿热炉炉底和炉壁下部高温区域设计制造的定型碳质耐火制品。以高纯无烟煤、沥青焦和石墨为主要原料,经混捏、成型和高温焙烧制成。产品分为常规炭砖(ST-THJ-TZ)和半石墨化炭砖(ST-THJ-SMD)两个牌号,C含量分别≥92%和≥90%。炭砖对铁水和熔渣呈天然不润湿特性,抗化学侵蚀能力突出,导热系数高,是矿热炉炉底和炉壁下部长期承受高温铁合金熔体浸泡的首选炉衬材料。半石墨化炭砖通过部分石墨化处理提升导热系数和经济性,满足不同炉容和投资预算的分级选型需求。

产品规格

炭砖天然不润湿,抗铁合金熔体侵蚀

炭砖基材中的碳质组分对铁合金熔体(硅铁、硅锰等)呈天然不润湿特性,铁水和熔渣在炭砖表面不浸润、不易渗透。C含量≥92%(炭砖)和≥90%(半石墨化炭砖)的极高碳含量赋予材料优异的抗化学侵蚀稳定性。在矿热炉强还原气氛下(CO分压高),碳质材料处于热力学稳定状态,不发生氧化烧损,炉底炭砖在1800-1900℃硅铁冶炼温度下保持长期结构完整。

高导热,炉底温度场均匀

炭砖导热系数高(常温≥10 W/m·K,高温下进一步提升),能快速将炉底热量横向导出,使炉底温度场均匀分布,减少局部过烧和内应力集中导致的炉底变形和开裂。半石墨化炭砖(ST-THJ-SMD)经1100-1300℃部分石墨化处理后,碳原子有序度提升,导热系数较普通炭砖提高20-30%,强化炉底散热能力,适合大容量矿热炉的高导热需求。

高温强度好,抗炉料冲击

经高温焙烧后炭砖形成致密碳质骨架,常温耐压强度≥35MPa(炭砖)和≥30MPa(半石墨化炭砖),在矿热炉装料过程中抵抗炉料冲击和炉内料柱侧压力。炭砖内部石墨微晶的层状结构在高温下具有一定的自润滑性,可缓解炉衬热膨胀应力对炉壳的不利影响。

半石墨化分级,经济灵活选型

两个牌号形成梯度选型方案:常规炭砖(ST-THJ-TZ)适用于中小型矿热炉和硅锰炉(工作温度1500-1700℃),性价比突出;半石墨化炭砖(ST-THJ-SMD)适用于大型硅铁炉和炉底苛刻工况,以更高的导热系数和更优的抗热震性换取更长炉龄。用户可根据炉容、冶炼品种和炉龄目标灵活搭配。

长期服役,炉底寿命等于炉役寿命

矿热炉炉底炭砖设计寿命通常与炉役全程同步(5-10年),炭砖蚀损速率极低(<0.3mm/千炉次),炉底基本不设中间小修。这一特性大幅降低矿热炉因炉底修补导致的非计划停炉频次,保障铁合金冶炼的连续化和大容量化生产趋势。

技术参数

项目 ST-THJ-TZ(炭砖) ST-THJ-SMD(半石墨化炭砖)
C(%)≥ 92 90
灰分(%)≤ 6 8
显气孔率(%)≤ 16 18
体积密度(g/cm³)≥ 1.55 1.58
常温耐压强度(MPa)≥ 35 30
导热系数 600℃(W/m·K)≥ 10 12
线膨胀系数 20-1000℃(×10⁻⁶/℃)≤ 4.5 3.8
氧化起始温度(℃,CO保护气氛下降温)≥ 700 750

检测方法标准:参照 GB/T 3995(高炉炭块)相关方法。化学成分、体积密度、显气孔率、常温耐压强度、导热系数按 GB/T 16555、GB/T 2997、GB/T 5072、YB/T 4130 等标准方法检测。以上数据为出厂典型值。炭砖在生产和使用中须全程避免与空气直接接触,砌筑后烘炉和开炉须在还原气氛下进行。碳含量为扣除灰分和挥发分后的固定碳含量。

尺寸允许偏差及外观要求

项目 炉底炭砖 炉壁下部炭砖
长度方向偏差(mm) ±2.0 ±2.5
宽度方向偏差(mm) ±1.5 ±2.0
厚度方向偏差(mm) ±1.0 ±1.5
缺棱掉角深度(mm)≤ 5 6
缺棱掉角长度(mm)≤ 20 25
裂纹宽度≤0.2mm 不限制 不限制
裂纹宽度0.2-0.5mm 长度≤30mm,条数≤2 长度≤50mm,条数≤3
裂纹宽度>0.5mm 不允许 不允许
层裂 不允许 不允许
表面氧化斑 轻微允许,深度≤1mm 轻微允许,深度≤2mm
砖面平整度偏差(mm)≤ 1.0 1.5

应用行业和用途

铁合金冶炼行业矿热炉系统。专用于矿热炉炉底和炉壁下部的碳质炉衬砌筑,包括:硅铁炉(FeSi,工作温度1800-1900℃)炉底炭砖和炉壁下部至铁口水平的炉衬;硅锰炉(SiMn,工作温度1500-1700℃)炉底和炉壁下部;工业硅炉炉底碳质内衬;其他铁合金品种(高碳锰铁、锰渣等)矿热炉炉底碳质衬。不适用于直接与氧化性熔渣长期接触的部位(须配合镁质或高铝质炉壁工作衬使用)。

施工方式

采用干砌工艺,使用配套碳质泥浆或碳糊(细缝糊)进行砌筑。施工前对炉壳内壁进行除锈清理,划线定位,检查炉底钢壳的平整度和焊缝密封性。炉底炭砖采用多层错缝干砌,层间填充碳质泥浆密封,砖缝控制在0.5-1.0mm。炉壁下部炭砖围绕炉底周边垂直砌筑,与炉底炭砖交接处使用碳糊填缝。砌筑完成后对炉底进行真空检漏和砖缝刮浆密封。烘炉时严格控制升温速率(≤10℃/h),在200℃和400℃设保温平台,全程保持炉内还原气氛(充氮气或煤气),防止炭砖在烘炉过程中发生氧化烧损。烘炉至1200℃以上方可投料冶炼。注意事项:炭砖严禁与水接触(水分渗入炭砖孔隙在高温下急剧气化会导致砖体开裂),施工和储存全程保持干燥。

订制服务

提供以下订制范围:碳含量和石墨化程度可按矿热炉炉容、冶炼品种(硅铁/硅锰/工业硅)和炉底设计温度场调整;砖型尺寸按矿热炉炉衬设计图纸全套定制(含炉底条形砖、楔形砖、炉壁弧形砖等异型砖型);导热系数可按炉底散热方案设计需求定向优化;半石墨化处理温度可调(1100-1300℃)。具体参数与工艺细节请联系技术团队确认。

包装方式

标准包装为木托盘捆扎,每托盘1-1.5吨。每块砖包裹防潮纸或塑料薄膜。每托盘标注牌号、砖型编号、生产批号、生产日期。出口订单可加配熏蒸木箱或钢架加固箱。注意事项:炭砖绝对禁止受潮和雨淋,储存和运输全程保持干燥,码放高度≤3层托,轻搬轻放防碰撞掉角。

运输方式

  • 国内:汽运整车/零担(防雨篷布覆盖,防潮措施),铁路集装箱(干燥剂),门到门派送
  • 国际:海运20GP/40HQ集装箱(木托+熏蒸木箱,防潮处理+干燥剂),FOB/CIF可选

现场技术指导服务

现场技术指导服务包含在产品服务内。由公司技术工程师赴现场提供矿热炉炉底设计参数复核、炭砖分区选型和砖量核算、预砌筑和编号指导、砌筑工艺交底与现场质量巡检(砖缝控制、泥浆饱满度、炉底密封)、烘炉曲线制定和还原气氛监控、开炉投料后炉底温度场监测和蚀损评估等服务。不单独收取指导费用。

质保期

自出厂之日起12个月。产品须在防潮、阴凉处(5–35℃)存放,绝对禁止受潮和雨淋,码放稳固避免碰撞和重压。超过保质期后须重新检测合格方可使用。

相关产品