水及水蒸汽对高炉炉缸下部炭砖侵蚀的防治方法及具体实施步骤
发布日期： 2020-02-22 11:33:14 阅读量（604） 作者：刘梓明高炉是炼铁生产中的重要设备，如图1所示，现有的高炉由下向上包括炉底1、炉缸 2和炉身3。炉缸2由外向内设有炉壳、冷却壁、由不定型耐火材料构成的竖向结合层和炉缸 炭砖层。
图1
炉缸2的功能是在高炉生产过程中储存高温铁水，是高炉最重要的部位。炉缸2顶 部设有风口4。高炉的工作寿命主要取决于炉缸2耐火材料的侵蚀程度。炭砖是构成炉缸2的 主要耐火材料，减缓炭砖的侵蚀速度，延长炭砖的使用周期，对于延长高炉寿命具有非常重 要的意义。
炉缸2炭砖侵蚀对高炉生产和安全造成极其严重的危害，具体表现为缩短高炉寿 命、增加维护成本、诱发炉缸2烧穿等恶性安全事故。炉缸2炭砖侵蚀的现象不仅增加企业及 行业的生产及安全成本，还大量浪费宝贵的耐火材料资源，并带来巨大的环境负担。
目前业界认为高炉炉缸2炭砖的侵蚀主要是由铁水冲刷、铁水溶蚀、有害元素侵蚀 及热应力损害等构成。这些因素的确都是侵蚀高炉炉缸2炭砖的重要因素，但目前业界均未 认识到另一种能够侵蚀高炉炉缸2炭砖的重要因素，即水及水蒸汽内外循环、上下循环这一 因素。
水及水蒸汽内外循环、上下循环造成持续发生冷凝、蒸发现象，诱发炭砖发生缓慢 但连续的水煤气反应，这些是炉缸2下部炭砖的侵蚀的重要因素。这种因素因其破坏的缓慢 性而未得到业界的注意，现有的炉缸2防侵蚀设计方案均未考虑这一因素;实际上该因素因 其破坏的持续性、时间长的特点而在实际上成为侵蚀高炉炉缸2炭砖的重要因素。
现有高炉防水结构设计的出发点是防止大量漏水，没有认识到缓慢但连续发生的 水蒸汽冷凝现象的危害，因而现有高炉的防水结构均不能防止水及水蒸汽内外循环、上下 循环给炉缸2带来的侵蚀和破坏现象。
图2
图3
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本发明的水及水蒸汽对高炉炉缸下部炭砖侵蚀的防治方法 包括如下步骤：
第一步骤是在炉底找平层5与炉底炭砖7下表面之间设置高导热耐高温防水材料 层(如不锈钢板)作为下防水层6，具体是先在炉底找平层5上设置下防水层6，再在下防水层 6上砌筑炉底炭砖7;炉底找平层5由不定型耐火材料构成。
第二步骤是在炉缸砌筑的过程中，在炉缸冷却壁8与炉缸炭砖层10之间的不定型 耐火材料层(该处不定型耐火材料层称为竖向结合层9)中连续设置竖向的高导热耐高温防 水材料层(如不锈钢板)作为侧防水层11，将侧防水层11的底部与下防水层6相连接(如焊 接);
第三步骤是在炉缸2上部的两层炉缸炭砖之间水平设置高导热耐高温防水材料层 作为上防水层12，并将上防水层12与侧防水层11相连接(如焊接)。
由于炉缸呈圆筒形，因此侧防水层也呈圆筒形，而上防水层12则呈圆环形。
上防水层12在炉缸炭砖层10上部上下相邻的两层炭砖之间设有2-3层，各层上防 水层12分别与侧防水层11相连接。
其中，炉底找平层5、炉底炭砖7、炉缸冷却壁8、不定型耐火材料等均为现有技术， 其具体设置不再详述。
侧防水层11上部与上防水层12相连接(如焊接)，侧防水层11下部与下防水层6相 连接(如焊接)，对炉缸和炉底形成立体式防水围护，在高炉生产过程中能够有效切断水及 水蒸汽在炉缸下部炭砖部位的循环，防止炭砖发生水煤气反应，从而有效减缓炭砖侵蚀，对 延长高炉使用寿命具有重要意义。
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