高炉炉衬材料构成了高炉的内部工作空间,以耐火浇注料砌筑的实体为高炉炉衬,其作用在于减少高炉的热损失,并保护炉壳和其他金属结构免受热应力和化学侵蚀的作用。高炉各部位的工作环境不同,对耐火材料的要求也不同。分析了高炉炉衬各部位耐火材料的破损原因,根据高炉各部位的工作条件、破损原因合理选择耐火材料。
炉衬的破损原因:
1.1炉喉
炉喉主要作用是合理布料。炉喉正常工作温度为400~500℃,这一区域主要承受炉料下降时的直接冲击和摩擦作用。
1.2炉身、炉腰与炉腹
炉身上部和中部的温度只有400-800℃,该部位主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损及碱和锌气体的侵入、碳的沉积而遭到的破坏。炉身下部温度较高,有大量的炉渣形成,有炉料下降的摩擦、炉气上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸气的侵蚀作用。其破损原因主要有
(1)热的作用:即热负荷、热冲击;
(2)化学作用:由于锌、碱金属、铁、渣等化学元素和化学物的侵入体,造成砌体渣化和破裂,以及二氧化碳等对耐火材料的氧化作用;
(3)机械作用:由于炉料摩擦和含尘煤气磨损造成砌体的削落。炉腰在炉腹与炉身之间起过渡作用,该部位的温度在1400~1600℃,炉腰炉衬主要与熔融的渣铁接触,受到渣铁侵蚀作用较强。炉腹的温度进一步升高到1600~1650℃,渣的黏度进一步下降,对炉衬侵蚀加剧。
1.3炉缸与炉底
炉缸下部是盛渣铁液的地方,而且周期地进行聚积和排出,所以渣铁的流动炉内渣铁液面的升降,大量的煤气流等高温流体对炉衬的冲刷是主要的破坏因素,特别是渣口、铁口附近的炉衬是冲刷最厉害的部位。炉底破损分两个阶段:初期是铁水渗入将砖漂浮而形成锅底形深坑,第二阶段是熔结层形成后的化学侵蚀。
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