高炉炉衬破坏机理
发布日期： 2017-09-26 00:00:00 阅读量（403） 作者：炉冶炼是高温下复杂的物理化学过程，炉衬被破坏到一定程度，需要中修或大修，停炉大修是高炉一代寿命的终止。炉衬破坏机理归纳为如下几方面：
1、高温渣铁的渗透与侵蚀
在炉腰及炉腹部位形成熔融的铁渣，向下流动进入炉缸，渣中的FeO、 MnO、CaO与砖中的SiO2相互作用，形成低熔点的化合物，使得砖衬表面软熔。炉腹部位特别严重，开炉不久就被侵蚀完毕，仅靠冷却壁上渣皮在工作。
液态铁、重金属及碱金属的渗透，是炉缸炉底周围破损的主要原因，铁水沿砌体缝隙和气孔渗透到砌体内部凝固并析出石墨，体积膨胀，进而扩大裂缝使砖衬脱落或漂浮。
2、 高温和热震破损
冶炼过程中，炉内温度经常波动。当温度梯度产生的热应力超过砖衬的极限，砖就开裂。实践表明，炉体中下部砖衬就有裂纹并产生脱落。一般热应力使得砖衬内平行于工作表面的50~ 100 mm深处产生裂纹，裂纹相互贯穿后出现大面积脱落。
3、炉料和煤气流的摩擦冲刷及煤气炭素沉积的破坏作用
高炉内煤气实际流速可达到15〜20 m/s，且携带大最粉尘，上升煤气流对炉衬产生巨大冲刷磨损作用。炉腰部位折角处磨损尤为严重。炉身中上部炉料较为坚硬，具有棱角，下降炉料的摩擦是砖衬破坏的重要原因。上升的煤气中含有25%左右的CO，进人砖衬气孔和裂缝中的CO在400〜800℃分解产生炭素沉积，与耐火材料中的Fe2O3作用，使之还原为单质Fe，而单质Fe是CO分解的催化剂，加速炭素的沉积。随着沉积碳所发生的晶型转变而附带产生的体积变化，砖衬组织松弛，强度下降，以至龟裂破坏。该破坏作用在炉衬的炉腰和炉身中下部较为严重。
4、碱金属和其他有害元素的破坏作用
炉料中的碱金属和锌，在高温作用下沉积到炉料上再循环，部分沉积在炉衬上，其余随炉气被排出。这些氧化物与炉衬中氧化铝和氧化硅反应形成低熔点的铝硅酸盐，使得炉衬软熔并被冲刷损坏;碱金属与炽热的焦炭发生反应，生成氰化物并同水蒸气和CO2反应生成氰化氢。氰化氢渗入砖衬内分解产生碳沉积，对炉衬起破坏作用。
综上所述，高炉内任何部位的破坏，都适多种破坏机理的交替综合作用的结果。高炉寿命是炉型设计、炉衬结构及材质、高炉冷却设备与工艺制度、冶炼条件等因素的综合作用的结果。
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