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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(shí)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(jī)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(shí)有恰當(dāng)一部分是沿爐墻運(yùn)動(dòng)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(duì)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(shí)，若高溫超越其答應(yīng)溫度則會(huì)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(shí)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(dòng)(相對(duì)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(qiáng)度時(shí)，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(shí)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(dòng)搖，特別是突發(fā)性和大幅度的動(dòng)搖時(shí)。溫度高時(shí)，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(dòng)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(jī)械沖刷與磨損

機(jī)械沖刷與磨損是指爐缸內(nèi)渣鐵活動(dòng)對(duì)爐缸壁的沖刷、焚燒帶構(gòu)成的煤氣帶著粉末向上運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)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(duì)爐襯的磨損。

(1)爐缸內(nèi)渣鐵活動(dòng)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(shí)，渣鐵流是有勢(shì)流，以出鐵口為中心點(diǎn)，渣鐵流朝向其活動(dòng)，由于浸埋的焦柱底部呈球狀突起，渣鐵流活動(dòng)時(shí)邊際焦炭少、阻力小，因此渣鐵流沿爐缸壁做湍流運(yùn)動(dòng)。鐵水流對(duì)爐缸壁的沖刷，再加上碳未飽滿的鐵水對(duì)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(jì)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(duì)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(duì)爐墻的沖突既添加了爐料下降的阻力，也對(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)作的沖刷和磨損損壞效果都有所添加。

機(jī)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(gè)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(gè)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(jī)物(例如KnCm)，使炭磚變得疏松，在鐵水浸透效果和環(huán)流運(yùn)動(dòng)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(gè)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(chǎng)所。

操作中邊際氣流過火開展會(huì)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。