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高炉及高炉用炭砖的损毁机理

编辑:保温砖 时间:2020-11-29 浏览:535
   众所周知,碳质耐火材料(如炭砖),由于具有热导率高、抗渣性强、高温强度大、耐热震性好,同时具备能够大 型化等优点,所以被大量用于高炉炉底和炉缸等决定高炉使用寿命的重要部位,以适应总有1600℃的铁水停留而造成 大修困难等使用条件的要求。


   高炉各部位内衬使用碳/石墨耐火材料所处的操作条件不同,因而其损毁状态也是不一样的。仔细观察武钢高炉破损特征,作出了如下概括:

   (1)炉缸炭砖的上面三层炭砖,在生产中随炭砖以上的高铝砖衬的侵蚀,也逐渐被侵蚀,到停炉大修时上层砖残 存厚度一般只有400?800mm,往下逐渐增厚,第四层到铁口中心线区域的炭砖往往侵蚀较少,但渣铁口周围的炭砖 一般侵蚀严重。

   (2)铁口以下的炉缸炭砖的侵蚀速度大大加快,与炉底侵蚀线形成蘑菇形侵蚀大修时炉缸残存炭砖厚度仅剩200~ 400mm。

   (3)炉缸炭砖炉衬的内部,一般都有严重的环形侵蚀缝。有的形成环形空洞,有的环形缝带炭砖变为粉末,也有 的变为疏松状,强度大大降低环缝带的宽度一般为200~500mm。环缝上宽下窄成喇叭形状,下部延伸到炉底侵蚀 线,有的空洞已与炉缸的蘑菇侵蚀带相连,渣铁可以进入环缝带。

   (4)炉底炭砖的侵蚀特征为:炉底中间突起,靠炉缸砖衬的炉底炭砖侵蚀成环形凹槽,侵蚀深度比中心深300~50 0mm对全炭砖水冷薄炉底而言,侵蚀深度达2.3?2.5m。

   (5)炉底残有炭砖的砖缝中,有很多厚度为2~10mm、深度约为500mm的铁片,最厚的达40mm,说明这也是一 种不可忽视的侵蚀观象。


   造成高炉内衬炭砖损毁的原因是多方面的,特别是由于随着高炉效率的提高而增加了轻质保温砖高炉内衬炭砖的应力,其中高炉炉底和炉缸炭质内衬体现出种综合过程,而且是由热化学蚀损和热机械蚀损方式复合构成的。产生侵蚀的机理 是:

   (1)金属渗透。铁水的渗透将改变炭砖材料的物理参数(性能)。

   (2)炭砖溶解。进入熔液中的碳导致炭砖熔解在碳次饱和的铁水中。

   (3)锌和碱熔融产物的流动。这会导致物质传递和热导率的提高,并使工作表面的碳损耗。

   (4)应力金属的沉积时导致内衬不稳定的热流,从而形成裂纹导致剥落损毁。

   这些机理并不是单一出现的,而是综合作用并互相强化的,结果则导致炭砖损毁。

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