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高爐的耐火磚襯圍破壞的原因

高爐的耐火磚襯圍砌成鍛煉空間，所以它是出產(chǎn)操作時的作業(yè)外表，遭到多種要素的損壞，歸納起來分為兩大類：

1、由高爐鍛煉進(jìn)程本身特色斷定的且是接連效果的要素;

2、結(jié)構(gòu)出產(chǎn)要素。

前者是第一位的，后者是第二位的。規(guī)劃者和出產(chǎn)者應(yīng)盡量戰(zhàn)勝第二類要素的效果，減輕第一類要素的效果。

存在問題的原因及解決辦法

歸于第一類的要素有溫度效果、機械沖刷與磨損、爐料帶入的堿金屬和其他元素與磚襯的化學(xué)效果以及析碳反響和鋅的堆積等。歸于第二類的要素有規(guī)劃的爐墻結(jié)構(gòu)不合理、所用耐火材料質(zhì)量差、筑爐質(zhì)量差和操作不妥(如邊際氣流過火開展、結(jié)瘤、邊際管道)等。

原因一:溫度效果

高爐煉鐵是高溫火法冶金，風(fēng)口焚燒帶構(gòu)成的高溫煤氣上升時有恰當(dāng)一部分是沿爐墻運動的，研討標(biāo)明，耐火磚內(nèi)襯外表的溫度挨近流過的煤氣溫度，相差20~50℃。高溫對耐火磚襯的損壞表現(xiàn)為：

(1)熔蝕。當(dāng)邊際氣流過火開展而使用荷重軟化溫度低的殘次耐火材料時，若高溫超越其答應(yīng)溫度則會使耐火磚內(nèi)襯熔蝕。

(2)熱應(yīng)力。耐火磚作業(yè)熱面溫度挨近邊際煤氣流溫度，而另一端有冷卻器冷卻，溫度低，兩頭的溫度差在400℃以上，并且陶瓷質(zhì)耐火磚的導(dǎo)熱性差。這樣就在磚襯內(nèi)發(fā)作很大的熱應(yīng)力，高時可達(dá)40MPa;在與冷卻器觸摸的當(dāng)?shù)?，磚襯的徑向壓力(輻射狀)達(dá)15~16MPa。熱面部分的耐火磚襯在高溫效果下發(fā)作脹大而傾向于移動(相對于加熱較低的冷端)，成果在熱、冷鴻溝處發(fā)作很高的彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力。當(dāng)這些力超越耐火磚的拉仲強度時，構(gòu)成環(huán)形裂縫，在其他要素一起作刖下發(fā)作掉落。爐缸壁炭磚層的中部發(fā)作脆裂帶，從爐身下部耐火磚中沿作業(yè)熱而發(fā)作平行的裂紋就是典型的實例。

(3)熱震。熱震是耐火磚遭受非安穩(wěn)的熱應(yīng)力而被損壞的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象頻頻發(fā)作在邊際氣流劇烈動搖，特別是突發(fā)性和大幅度的動搖時。溫度高時，耐火磚體內(nèi)發(fā)作很高的熱應(yīng)力，跟著煤氣流的減小，耐火磚外表的溫度逐步降低。這樣反復(fù)發(fā)作就在耐火磚內(nèi)發(fā)作龜裂，最終開裂：影響熱震損壞的要素主要是溫度的動搖和耐火磚襯的抗熱震功能，一般來講，碳質(zhì)耐火磚的抗熱震功能好

原因二:機械沖刷與磨損

機械沖刷與磨損是指爐缸內(nèi)渣鐵活動對爐缸壁的沖刷、焚燒帶構(gòu)成的煤氣帶著粉末向上運動時對爐墻爐襯的磨損以及從爐頂裝入爐內(nèi)的爐料在下降進(jìn)程中對爐襯的磨損。

(1)爐缸內(nèi)渣鐵活動的沖刷。前已述及，焦炭柱(死料柱)浸埋在爐缸積存的渣鐵中，有兩種情況：一種是焦柱深埋在鐵口中心線以下的部分，更挨近于爐底;另一種是爐缸鐵水浮力大，使焦柱漂浮在鐵口中心線以上。

出鐵時，渣鐵流是有勢流，以出鐵口為中心點，渣鐵流朝向其活動，由于浸埋的焦柱底部呈球狀突起，渣鐵流活動時邊際焦炭少、阻力小，因此渣鐵流沿爐缸壁做湍流運動。鐵水流對爐缸壁的沖刷，再加上碳未飽滿的鐵水對炭磚的滲碳溶蝕，構(gòu)成爐缸內(nèi)襯與爐底磚觸摸的角部嚴(yán)峻腐蝕(即所謂的象腳狀或蒜頭狀腐蝕)。

近年來，在爐缸沒計中經(jīng)過加大死鐵層厚度來添加鐵水的浮力，使焦柱盡可能漂浮到挨近鐵口中心線或以上方位，添加鐵水從死料柱下面經(jīng)過的量，以減輕鐵水環(huán)流量及其對爐缸壁的沖刷。

別的，在出鐵作業(yè)中要恰當(dāng)控制出鐵速度，由于出鐵后期出鐵口直徑變大，鐵水流速添加，而跟著出鐵進(jìn)程的進(jìn)行，爐缸內(nèi)鐵水削減，焦柱下降，焦柱下經(jīng)過的鐵水量削減，邊際鐵水流量增大，沖刷程度加劇。

(2)爐身部位的磨損。裝入爐內(nèi)的爐料對爐墻的沖突既添加了爐料下降的阻力，也對爐墻磚襯發(fā)作磨損損壞效果，嚴(yán)峻的是上部，由于爐型的改變減輕了這一效果。但與此一起，從焚燒帶上升的煤氣帶著粉末向上運動時發(fā)作的沖刷和磨損損壞效果都有所添加。

機械沖刷與磨損的損壞效果占悉數(shù)損壞的份額在10%左右。

原因三:化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕分為兩類：一類是FeO和MnO含量高的初渣的腐蝕;另一類是堿金屬氧化物和氟化物的腐蝕。前者主要發(fā)牛在爐身出現(xiàn)初渣的部位，而后者則殃及整個爐子的磚襯。后者的損壞效果超越前者數(shù)倍。

堿金屬氧化物的損壞效果表現(xiàn)在以下三個方面：

(1)堿金屬氧化物與耐火磚中的SiO2反響構(gòu)成低熔化溫度的化合物，其成果或是將爐襯損壞，或是構(gòu)成爐瘤的根，成為損壞爐襯的重要原因之一。

(2)堿金屬氧化物與耐火磚中莫來石(3A12O3·2SiO2)反響構(gòu)成鉀霞石(K2O·A12O3·2SiO2)白榴石(K2O·A12O3·4SiO2)，一起隨同有30%～50%的體積脹大，后果是構(gòu)成爐襯掉落。

(3)堿金屬與炭磚中的碳反響構(gòu)成有機物(例如KnCm)，使炭磚變得疏松，在鐵水浸透效果和環(huán)流運動下炭磚被損壞。

堿金屬損壞效果是磚襯損壞的最主要原因，其占悉數(shù)損壞的份額達(dá)40%左右。

耐火磚批發(fā)

原因四:析碳反響及Zn、SiO等的效果

析碳反響(2CO=CO2+C)在高爐內(nèi)開始于340～370℃，而在500～700℃范圍內(nèi)很多發(fā)作并伴跟著體積脹大(6cm3/mol)，從而在耐火磚襯的空地中發(fā)作很大壓力，導(dǎo)致耐火磚襯破損。更為嚴(yán)峻的是，復(fù)原出來的金屬Fe、Zn、Ni、Co和堿金屬及其氧化物等都是這個反響的催化劑，加劇了析碳反響的損壞效果。

Zn和SiO的損壞效果是在爐襯及管道內(nèi)結(jié)瘤。

析碳反響和Zn、SiO的損壞效果僅次于堿金屬氧化物，其占悉數(shù)損壞的份額在20%左右。

原因五:結(jié)構(gòu)性要素的效果

磚襯損壞的重要要素之一是規(guī)劃和締造的爐墻結(jié)構(gòu)不合理。典型的比如是爐底磚襯漂浮，爐身磚襯的支撐元件欠好乃至無支撐元件，導(dǎo)致上部爐襯掉落，使這些爐襯還沒有發(fā)揮應(yīng)有的效果就遭到損壞。

耐火材料質(zhì)量差和建爐質(zhì)量欠好為第一類損壞要素的效果發(fā)明了條件，例如，耐火磚的孔隙率大、砌磚的縫隙大為堿金屬氧化物、析碳反響等發(fā)明了反響場所。

操作中邊際氣流過火開展會使?fàn)t墻作業(yè)熱面溫度過高，為溫度效果發(fā)明了條件，使磚砌過早掉落。