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。
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。
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。
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。
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。
| 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。
| 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 |
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)。
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。
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。
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。
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。
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。