高爐用耐火磚的工作環(huán)境
總體來(lái)說(shuō)，高爐冶煉時(shí)各部位的耐火磚工作環(huán)境都很惡劣，但也有些細(xì)微區(qū)別。
1、爐喉：它主要起保護(hù)爐襯作用。爐喉正常工作時(shí)，溫度為400~500℃，受爐料的撞擊和摩擦較為激烈，極易磨損。因此，爐喉部位一般多用高鋁耐火磚砌筑，爐喉鋼磚一般采用禱鋼件，即使這樣，爐喉受侵蝕仍不可避免，特別是爐喉鋼磚下沿受物料沖擊磨損更為突出。
2、爐身：它是高爐本體的重要組成部分，起著爐料的加熱、還原和造渣作用，耐火磚內(nèi)襯自始至終承受著煤氣流的沖刷與物料沖擊。但爐身上部和中部溫度較低(400~800℃)，無(wú)爐渣形成和渣蝕危害。這部位耐火磚主要承受爐料沖擊、爐塵上升的磨損或熱沖擊(最高達(dá)50℃/min)，或者受到堿、鋅等的侵入，碳的沉積而遭受損壞。
爐身下部溫度較高，有大量爐渣形成，有熾熱爐料下降時(shí)的摩擦作用;煤氣上升時(shí)粉塵的沖刷作用和堿金屬蒸氣對(duì)耐火磚的侵蝕作用。因此這個(gè)部位極易受侵蝕，嚴(yán)重者冷卻器全被侵蝕光，只靠鋼甲來(lái)維持。例如，某鋼廠5號(hào)高爐，1996年4月破損調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，7段I鋼甲裂紋像網(wǎng)一樣縱橫交錯(cuò)，幾乎連成一片，裂紋、龜裂嚴(yán)重，此段冷卻壁基本全部被侵蝕、蝕光，只靠鋼甲來(lái)維持(爐役后期)的。這種現(xiàn)象在全國(guó)其他高爐上也可能有類(lèi)似現(xiàn)象。也就是說(shuō)，高爐壽命長(zhǎng)短與爐身部位的壽命長(zhǎng)短有很大關(guān)系。因此，該部位(特別是爐身下部)要求選用有良好抗渣性、抗堿性及高 溫強(qiáng)度和耐磨性較高的優(yōu)質(zhì)粘土磚、高鋁耐火磚和剛玉磚。
3、爐腰：它起著上升煤氣流的緩沖作用。爐料在這里已部分還原造渣，透氣性較差，同時(shí)渣蝕耐火磚嚴(yán)重。另外，爐腰部位的溫度高1400~1600℃，高溫輻射侵蝕嚴(yán)重;堿對(duì)耐火磚的侵蝕也比較嚴(yán)重;含塵的熾熱爐氣上升，對(duì)爐襯產(chǎn)生較強(qiáng)的沖刷作用;焦炭等物料產(chǎn)生摩擦;熱風(fēng)通過(guò)時(shí)引起溫度急劇變化作用。所以，爐腰也是極易受損的區(qū)域，直接影響了高爐壽命。
4、爐腹：爐腹連接著爐缸和爐腰。一般作上大下小設(shè)計(jì)也正適應(yīng)氣體體積增加和爐料變成渣鐵后體積縮小的需要。該部位溫度更高。其下部爐料溫度約在1600~1650℃，氣流溫度也高，并形成大量的中間渣(指處于滴落過(guò)程中成分、溫度在不斷變化的爐渣，國(guó)外稱(chēng)爐腹渣)開(kāi)始滴落。因此，該部位所受的熱輻射、熔渣對(duì)耐火磚的侵蝕都很?chē)?yán)重。另外，堿金屬的侵人、碳的沉積而引起的化學(xué)作用、由上而下的熔體和由下而上的熾熱氣流的沖刷作用也加劇。所以，該部位的耐火磚也一直是高爐易受損區(qū)域。
5、爐缸、爐底：爐缸主要起著燃燒焦炭和儲(chǔ)存渣鐵的作用。由風(fēng)口鼓人的熱風(fēng)首先與焦炭燃燒，產(chǎn)生煤氣(即煤氣的初始分布)供給高爐冶煉還原用。風(fēng)口區(qū)是高爐內(nèi)溫度最髙的區(qū)域，一般在1700~2000℃以上。煉鐵生產(chǎn)的終了產(chǎn)物渣鐵也聚集在爐缸，周期地由渣口和鐵口排出。爐缸的內(nèi)襯耐火磚(特別是碳磚)主要受渣鐵水的沖刷與侵蝕。爐底主要是保護(hù)爐缸，避免渣鐵泄漏。但爐底磚襯主要受鐵水的沖刷侵蝕，乃至損毀。鐵水侵入可引起耐火磚上浮，化學(xué)侵蝕可引起耐火磚脆化層的擴(kuò)展;從而使高爐爐底耐火材料發(fā)生嚴(yán)重破壞。由于爐缸、爐底耐火磚襯受侵蝕后不易修補(bǔ)，因此其損壞程度往往決定著高爐的一代壽命。該部位要求耐火材料具有耐渣鐵水的侵蝕、滲透，耐堿性和導(dǎo)熱性要煉。
6、出鐵口 ：隨著高爐日趨大型化，導(dǎo)致每日出鐵次數(shù)增多，周而復(fù)始，出鐵口的工作條件是相當(dāng)苛刻的。出鐵口既要受到鐵水環(huán)流、爐渣、堿的侵蝕和摩擦作用，又要受到從出鐵到出鐵結(jié)束溫度變化所帶來(lái)的熱沖擊，同時(shí)也受到開(kāi)鐵口或堵鐵口時(shí)的機(jī)械振動(dòng)損傷。
7、高爐出鐵溝：高爐出鐵溝是高溫鐵水或熔渣流經(jīng)的通道，其襯體主要受鐵水、熔渣及微量元素的沖刷侵蝕及浸潤(rùn)。這要求出鐵溝用耐火材料不僅抗渣鐵水侵蝕性強(qiáng)，而且抗高溫性能要好。同時(shí)，煙氣、灰塵、粉粒等對(duì)周?chē)哂幸欢ǖ奈廴咀饔?，所以，出鐵場(chǎng)環(huán)境較為惡劣。各國(guó)十分注意環(huán)境保護(hù)工作，在出鐵溝襯里長(zhǎng)壽的基礎(chǔ)上，安設(shè)有襯罩蓋，并配有吸塵裝置，這樣大大改善了高爐爐前的作業(yè)環(huán)境。
微信洽談
