高爐各部位耐火磚襯的選擇
在生產過裎中,爐墻的耐火磚襯遭到多方面的作用面逐步被腐蝕,因而在選擇各部位的耐火磚襯時應遵從的準則足:耐火磚襯要與該部位的暖流強度相對應,以堅持在強暖流的沖擊下,磚襯仍能堅持整體性和穩定性;耐火磚襯要與該部位的腐蝕機理相對應,以緩解和推遲內襯破損速度,延伸高爐壽數;盡量選用價格/功能比低的耐火材料,即選用價格相對低一些而功能又好的耐火磚,不該盲目選用價格貴重的高檔耐火材料。各部位耐火磚襯選擇的方法是:
(1) 爐喉。首要承受入爐料的沖擊和磨損,一般選用鋼磚或水冷鋼磚。
(2) 爐身上部。這部位是析碳反府2CO2—CO+C易發作的區域,并且堿金屬、鋅蒸氣的腐蝕也在這個區域發作,再加上下降爐料和上升煤氣流的沖刷和磨損,因而應選用抗化學腐蝕和耐磨性好的耐火材料,最適合的是高致密度黏土磚、高致密度的三等高鋁磚或磷酸浸漬的黏土磚。現代大型高爐上選用薄壁結構時,常用1?3段反扣冷卻壁替代磚襯。
(3) 爐身奪下部和爐腰。破損的首要機理是熱震脫落,髙溫煤氣沖刷,堿金屬、鋅和析碳的作用,以及初渣的化學腐蝕。磚襯應選用抗熱震、耐初渣腐蝕和防沖刷的耐火材料。現在國內外大型高爐選用功能杰出但價格貴重的碳化硅磚(氮化硅結合、自結合、賽隆結合>,以使壽數到達8年以。實踐證明,再好的耐火材料也是要被腐蝕的,到達平衡(大約腐蝕到原厚度的一半)時才干穩定,這個時刻大約為3年左右。實際上,運用功能杰出的燒成鋁碳磚(價格便宜得多),也能到達這個目標。所以1000m3及其以 下高爐都可選用鋁碳磚。
(4) 爐腹。破損的原因首要是高溫煤氣的沖刷和渣鐵的沖刷,這部位的暖流強度很大,任何耐火材料都不能長時刻的抵擋,
在生產中首要靠渣皮工作,所以這部分不用選用太貴重的耐火材料。這部位耐火材料壽數不長(長則1?2個月,短則2?3周),一般選用耐火度高、荷重軟化溫度高和體積密度大的耐火材料,例如高鋁磚、鋁碳磚等。
(5) 爐缸風口區。這部位適高爐內專一進行氧化反應的區域,發生的高溫可達1900?2400℃,磚襯遭到高溫引起的熱應力的損壞,以及高溫煤氣沖刷、渣鐵腐蝕、堿金屬腐蝕、循環運動焦炭的沖刷等作用。現代高爐都選用組合磚砌筑爐缸風口區,原料為高鋁、剛玉莫來石、棕剛玉和氮化硅結合的碳化硅等,也有用熱壓炭塊的。
(6) 爐缸下部和爐底。高爐內襯腐蝕嚴峻的區域,其腐蝕程度向來是決議高爐一代壽數的根據。前期的爐底因無冷卻,大多選用單一的陶瓷質耐火材料,因而熱應力使砌體發生裂縫,鐵水滲透入縫而使爐底磚漂浮是破損的首要原因。現在杰出的爐底結構(陶瓷杯、交織咬砌等)和冷卻,以及高質量棕剛玉、灰剛玉磚和碳質微孔、熱壓磚的運用,大大地延伸了高爐爐底壽數。但是鐵水對炭磚的滲透溶蝕、堿金屬對炭磚的化學腐蝕、熱應力對炭磚的損壞、CO2和H2O對炭磚的氧化仍然是要挾爐底、爐缸壽數的重要要素,而出鐵時的鐵水環流運動對爐缸磚襯圓周上的機械沖刷和溶蝕是爐缸損壞的首要要素。
這部分的耐火材料選用導熱性高、抗滲透性高、抗化學腐蝕性高、氣孔率低、孔徑細小的熱壓小塊炭磚、微孔炭磚、熱壓半石墨炭磚以及用在陶瓷杯上的棕剛玉或灰剛玉磚等。在很長一段時刻內,中小高爐運用電煅燒無煙煤制成的優質自焙炭塊也取得了很好的作用。但改成陶瓷杯結構后,就不該再用自焙炭塊,而要用焙燒炭塊了。由于陶瓷杯結構上的高鋁質耐火材料的隔熱使自焙炭磚失掉自焙的條件,不能使自焙炭磚構成整體,所以生產中呈現了屢次爐底燒穿事端(北臺等>。
鐵口區工作條件惡劣,現在選用與爐缸耐火原料相匹配的鐵口組合磚砌筑,生產中運用的有碳質、半石墨C-SiC質、莫來石、SiC質等。