硅线石砖(H23)在武钢5BF上的应用
发布日期： 2017-11-17 00:00:00 阅读量（507） 作者：武钢5BF设计及使用基本情况
武钢5BF为国产首座大型高炉(炉容3200m3)热风炉，内燃式，配置有4 座热风炉。
热风炉高度49.54m，直径10800mm，燃烧室断面积11.3m2，蓄热室断面积52.9m2，格子砖室高度35.8m，格孔直径43mm，单位炉容加热面积85.6m2/m3。
设计热风温度1250℃，拱顶允许温度1450℃，废气温度350℃。在关键部位，耐火材料的工作条件：温度1350℃，压力0.45MPa，以及砌体之间产生的膨胀应力，要求耐火砖保持性能稳定，体积不变。
在双预热条件下，燃烧单一高炉煤气，年平均风温1130℃以上，最高温度1180℃。
硅线石砖(H23)在武钢5BF内，配置在1000 ~ 1200℃的中温区;而在1000℃以下的低温部位，配置致密黏土砖;在热风炉拱顶部位，1200℃以上区域则使用硅砖。
使用后的硅线石砖(H23)
热风炉于1990年试运行，1991年投产，2007年5月停炉大修，连续生产16年余，停炉后即进行现场考察，并取样研究，其结果令人十分满意，因为硅线石经受了长期的高温考验。
1.硅线石砖外形
硅线石砖外形尺寸基本完好，格子砖变化很少，作者在5BF1号热风炉上部 苐一、第四、第六层取样并测量，格子砖的孔径仍然是厚度是100mm±2mm。图1、表1为格子砖使用16年后测量的数据。
表1 H23格子砖使用16年后厚度测量
图1所示为使用16年后的硅线石砖(H23)。
图1硅线石砖(H23)在武钢5BF使用16年后
巩义市第五耐火材料总厂生产的莫来石-硅线石砖(H23)在武钢5BF (高炉容积3200m3)使用16年后格子砖、大墙砖基本完好， 格子砖43mm，// = 100mm ± 2mm与使用前相同。
从5BF高炉热风主管、支管拆除前的图片可见，使用16年的工作层，硅线石(H23)砖基本完好，看不到破损的情况。
2.硅线石砖(H23)物相组成
如前述，硅线石砖(H23)的原料配比，主要是莫来石(3.5 ~ 0. 1mm，40% ~60%)，次为硅线石(小于0.5mm，30% -45%)，烧成温度为 1500 ~1550℃。此时，硅线石细粉或微细粉产生莫来石化，而相变后的SiO2与 Al2O3形成二次莫来石，最终，硅线石砖(H23)以莫来石相为主。
使用16年后的硅线石砖，用X射线衍射分析，光学显微镜(OM)等手段作物相组成研究(见图2及图3)。
图2硅线石砖(H23-大墙)在武钢5BF用后X射线衍射谱线
(武汉理工大学管俊芳检测，2010.4)
M—莫来石;S—硅线石;Z—特种添加物
综合研究成果：用后的硅线石砖(H23)物相组成仍以莫来石为主，残余有少量未转化之硅线石及特种添加物，与使用前物相构成基本一致。
莫来石-硅线石低蠕变砖(H23)(简称硅线石砖H23)在武钢5BF上使用，经受住16年连续生产的考验，表明此材质在大型高炉热风炉上使用是可取的。武钢5BF拆炉后，武钢5BF主管邓棠、原武汉设计研究院副总工程师文经国、武钢技术中心徐国涛、张洪雷等人组成研究组，研究用后的硅线石砖(H23)后，撰文指出：硅线石、红柱石莫来石耐火材料已成为我国大型高炉热风炉首选的优质低蠕变耐火材料。
硅线石砖(H23)的研发成功，表明中国耐火材料前进了一大步。
图3硅线石砖(H23-大墙)在武钢5BF使用16年后显微照片
(武汉理工大学管俊芳检测，2010.4)
OM×50×，单偏光
M—莫来石，主晶相起骨架作用，基质亦有M与硅线石;
S—硅线石，分布在基质小颗粒莫来石聚结(莫来石最小0.045mm);
Z—特种添加物，微粒，晶体明显
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