炉缸侵蚀的形成机理是什么
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- 发布时间:2021-06-13
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【概要描述】高炉炉缸的使用寿命决定了第一代高炉的使用寿命,而炉缸的使用寿命主要取决于炉缸死铁层中下部及炉缸与炉底交界处的炉缸侵蚀情况。虽然炉缸侵蚀机理复杂,但在炭砖砌体的热表面加浇注料保护层可以延长炉缸寿命。
炉缸侵蚀的形成机理是什么
【概要描述】高炉炉缸的使用寿命决定了第一代高炉的使用寿命,而炉缸的使用寿命主要取决于炉缸死铁层中下部及炉缸与炉底交界处的炉缸侵蚀情况。虽然炉缸侵蚀机理复杂,但在炭砖砌体的热表面加浇注料保护层可以延长炉缸寿命。
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高炉炉缸的使用寿命决定了一代高炉的使用寿命,而炉缸的使用寿命主要取决于炉缸死铁层中下部及炉缸与炉底交界处的炉缸侵蚀情况。虽然炉缸侵蚀机理复杂,但在炭砖砌体的热表面加浇注料保护层可以延长炉缸寿命。
目前已知炉缸侵蚀的影响因素有炉缸设计、耐火材料性能、耐火材料质量、铁水循环、铁水腐蚀、有害元素侵蚀、热应力、结构应力、冷却强度、环缝影响、死铁层深度、渣(铁)皮保护等,钛矿炉的防护、冶炼强度等对于不同的高炉来说,可能有脚蚀、蒜蚀、蘑菇蚀等。
1、铁水腐蚀
出铁口的工作条件是不断变化的。由于定期出钢,这部分铁水液面不断上下浮动,这里的铁水是新生成的低碳饱和度铁水。出钢使铁水在这部分连续流动。在各种因素叠加后,这部分铁水的腐蚀炉缸侵蚀更为严重。
2、铁水循环
高炉出钢引起的铁水循环,受出钢速度、死料柱透气性和死料柱浸入深度的影响。出钢速度越快,死料柱的液体渗透性越差,浸入死料柱越深,铁水循环越快。
铁水循环对出铁口区的下部有轻微的侵蚀。如果粘性层(甚至铁壳层)不能与炉缸炭砖的热表面隔离,铁水循环很容易对炉缸炭砖形成强烈的侵蚀。尤其是在炉底象脚区,铁水循环的侵蚀十分严重,形成“象脚”侵蚀。
3、有害元素侵蚀
由于原燃料条件的限制,加之高炉各部位存在气隙和气流,钾、钠、铅、锌等有害元素不可避免地扩散和积聚。有害元素主要在风口燃烧区分解气化,进入烟气,通过烟气在炉膛或风口区冷凝富集。
根据高炉内的实际工况,炉缸侧壁易受钾、钠、锌等有害元素侵蚀,炉底易受铅侵蚀。高炉破碎的实际调查也证明,炉缸炭砖的环缝中含有丰富的有害元素
4、结构应力
对于新投产的高炉,炉缸上部、中部和下部的耐火材料厚度差别很大。炉缸内侧和炉缸外侧的温差约为1000度。巨大的温差也会引起炉缸炭砖的热应力变形。特别是对于复合结构的炉缸,由于不同耐火材料的组合,热膨胀系数的差异会产生较大的结构应力。由于结构变化较大,炉缸与炉底交界处的边界应力也很大。
高炉生产一段时间后,炉缸炭砖多形成环形裂纹。裂纹从上到下延伸到出铁口区,甚至延伸到象脚。裂缝的宽度非常有限。环形裂纹的存在使钾、钠、锌等有害元素富集,进一步侵蚀炭砖。环形裂纹的存在形成了较大的热阻,极大地影响了炉缸的冷却效果。由于环形裂纹顶部宽,底部窄,炉膛热阻顶部大,底部小。
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