洛阳盛铁耐火材料有限公司 | 2026年7月

一、矿热炉耐材EPC概述

矿热炉（SAF）通过三根石墨电极将电流导入炉料产生焦耳热，以碳为还原剂进行碳热还原反应，冶炼铁合金（硅铁/锰铁/铬铁/硅锰）、工业硅、电石、镍铁等产品。矿热炉分为有渣法（锰铁/铬铁/镍铁，大量熔渣产生）和无渣法（硅铁/工业硅，几乎无渣），两种工艺对炉衬侵蚀机制差异显著。

矿热炉EPC核心：炉底碳砖/碳捣打料的防渗透与导电安全平衡，以及有渣法中渣线区抗高MnO/Cr₂O₃/FeO渣侵蚀。

二、炉底设计——碳质材料主导

矿热炉炉底普遍采用碳质材料而非氧化物耐火砖：碳在高温还原性气氛下最稳定、不与绝大多数铁合金熔液润湿（接触角>90°）、导热率高利于炉底散热。

炉底结构（从下到上）：炉底钢板（20-40mm）→保温层（粘土砖/轻质隔热砖100-200mm，可选）→永久层/找平层（粘土砖或碳化硅捣打料60-120mm）→碳砖层（500-1000mm）→碳捣打料层（200-400mm）。

碳砖方案（砌筑）适用于>20MVA大型矿热炉，砖缝<1mm，炉底寿命5-10年。碳捣打料方案适用于中小型炉，碳糊（无烟煤/石墨+沥青结合剂）加热至80-120℃后分层捣打（每层50-80mm，密度≥1.55g/cm³），整体无缝但抗侵蚀性略逊。

三、炉壁设计——有渣法与无渣法的差异

有渣法炉壁：渣量占出铁量30%-50%以上，渣线区采用镁碳砖MT12-MT18或镁铬砖。铬铁冶炼的高Cr₂O₃渣对纯MgO砖侵蚀极快——Cr₂O₃与MgO生成MgCr₂O₄固溶体持续消耗MgO，镁铬砖中Cr₂O₃对高铬渣有较好化学惰性。炉壁非渣线区采用高铝砖（Al₂O₃ 70%-85%）或SiC砖。渣线区厚600-800mm，非渣线区400-600mm。

无渣法炉壁：主要挑战是SiO蒸气和硅液侵蚀——硅铁冶炼中SiO₂+C→SiO↑+CO，SiO蒸气渗透入炉衬氧化生成SiO₂伴随体积膨胀。碳化硅砖（SiC≥85%）是首选——不润湿硅液、不被SiO还原、导热性好利于挂渣自保护。刚玉砖和高铝砖对SiO蒸气抵抗力不如SiC。炉壁厚400-600mm。

出铁口：采用Al₂O₃-SiC-C质炮泥和泥套材料，与高炉铁口要求一致。

四、镍铁RKEF工艺特殊性

RKEF是红土镍矿生产镍铁的两步法：回转窑预还原（700-1000℃）+热态入矿热炉冶炼。RKEF渣型偏酸性至中性（MgO 15%-25%、SiO₂ 45%-55%、FeO 10%-20%），对镁质炉衬侵蚀严重。渣线区推荐镁碳砖MT14-MT18或镁铬砖，炉底沿用碳砖/碳捣打料方案。

五、盛铁矿热炉耐材产品速查

区域	盛铁配套产品	材质体系
炉底工作层	碳砖、冷捣碳糊/碳质捣打料	C
炉壁（有渣法渣线）	镁碳砖、镁铬砖	MgO-C、MgO-Cr₂O₃
炉壁（无渣法）	碳化硅砖、刚玉砖	SiC、Al₂O₃
出铁口	铁合金炮泥、Al₂O₃-SiC-C浇注料	Al₂O₃-SiC-C
炉盖	高铝浇注料预制件	Al₂O₃-SiO₂、钢纤维增强
安全衬/永久层	粘土砖、高铝砖	Al₂O₃-SiO₂