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出铁沟耐火材料内衬的损毁原因主要就是这三种!

发布日期: 2019-04-10 09:48:32    阅读量(353)    作者:王海燕

在炼铁高炉中,其出铁沟耐火材料消耗非常快,可以说是高炉炼铁系统内消耗耐火材料最多的部位。其原因主要与工作层内衬反复频繁地受到高温铁水和熔渣的冲刷、磨损和腐蚀作用,工作条件相当恶劣有关。尤其是主铁沟段的耐火材料内衬受到的侵蚀作用更甚。


以下是对出铁沟用耐火材料损毁的具体分析:


(一)铁水和炉渣的机械冲刷磨损

出铁沟内衬使用时受到高速含渣铁水流的严重冲刷磨损作用。出铁沟内衬的使用寿命与Al2O3-SiC-C浇注料的高温抗折强度有密切关系,高温抗折强度增加,侵蚀速度降低,如图1所示。因此,浇注料的高温抗折强度被用作衡量浇注料的耐用性或质量的一项基本性能指标。因此,设法提高浇注料的高温抗折强度,可以提高其使用寿命。

(二)化学侵蚀作用

出铁沟内衬使用过程中,在上渣线和下渣线部位,空气(氧)、炉渣和铁水与耐火材料发生一系列的化学侵蚀作用(表1),结果造成上、下渣线的局部严重损毁(图2)。

图3示出上渣线部位Al2O3-SiC-C浇注料的局部损毁。以Al2O3-SiC-C为主成分的出铁沟内衬被炉渣浸润,炉渣可沿内衬表面上升,形成很薄的一层渣膜(90~1200μm)。空气通过这层渣膜进入内衬,使SiC氧化,氧化生成的SiO2溶解于渣膜中。沿渣膜的高度方向,SiO2的浓度存在着浓度差,由于表面张力的变化,炉渣产生上下方向运动,结果造成局部损毁。

图4示出下渣线部位的耐火内衬的局部损毁。熔渣黏附在耐火材料内衬的表面或渗透到内衬耐火材料之内,在内衬与铁水之间形成渣膜,耐火材料与渣膜发生反应。如渣膜中的FeO与出铁沟耐火材料中的SiC反应,2FeO+SiC→SiO2+2Fe+C,使SiC颗粒氧化,促进了耐火材料的结构蚀损。渣膜不断运动,促进了新鲜渣补充渣层,同时除去了被蚀损的成分。又由于熔渣中的SiO2与铁水反应,SiO2+2Fe→2FeO+Si,生成新的FeO,可以不间断地供给FeO,更加速了耐火材料的局部损坏。

(三)热震损毁

热震损毁是出铁沟内衬的主要损毁机理之一。出铁沟内衬施工后在干燥和烘烤时可能会出现裂纹,使用过程中,反复受到500℃↔1500℃温度循环变化作用,产生横向和纵向裂纹,加剧内衬的浸透和侵蚀,如图5所示。

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