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高炉炮泥损毁机理分析

发布日期： 2020-06-04 10:17:06 阅读量（329）作者：

1 热机械作用损毁机理

(1)出铁时，铁口中心被钻头钻开，开铁口机的钻开方式，角度、力的大小和速率等对铁口产生了不同的影响。出铁时，炮泥最高承受1500℃左右的高温，由于高炉内外压差变化，铁渣溶液迅速涌出，冲刷铁口孔道和泥包，机械冲刷相当严重。

(2)渣铁出完后，炮泥重新堵住出铁口，旧炮泥与新堵口的炮泥相接触，温度突变至200℃左右。研究指出，通过上述的这样反复作用，旧炮泥套内部产生的巨大热应力，易导致铁口为圆心的圆弧形微裂纹[39]。

(3)新炮泥在干燥和烧结过程中，大量的气孔因为水分或结合剂的挥发而留下。铁口内外温度差使炮泥烧结速度产生差异，从而在铁口内外产生热应力，导致出现微裂纹并逐渐扩大。同时在新旧炮泥的接触面上，由于新炮泥烧结收缩会产生缝隙，熔融渣铁通过缝隙渗入其中，当铁口再次打开时，炮泥会在熔流强烈地冲刷下发生脱落。

(4)高速流动的渣铁液由于受到孔道截面面积限制，会在炉墙和泥包处形成涡流，冲刷、磨损泥包，最后会将铁口炉墙端炮泥冲成喇叭形。所以需要按时、按料批和堵口时间及时操作，为炉况的顺利与减少渣量创造条件，从而缓解渣液对铁口孔道与泥包的冲刷和侵蚀。

2 化学侵蚀作用损毁机理

高炉炮泥除受到高速高温渣和铁熔体的冲刷损毁外，还同时受到熔渣的侵蚀。熔渣侵蚀和冲刷磨损是高炉炮泥损毁的主要原因。炮泥中含有 TiO2、Fe2O3、CaO、MgO等多种氧化物杂质，炉渣中也含有 SiO2、CaO、Al2O3、MgO、MnO、FeO、CaS 等多种成份，出铁期间，炮泥与熔渣长时间接触，发生化学反应，侵蚀炮泥。主要反应有：

这些反应中，铁橄榄石 2FeO·SiO2、铁堇青石 2FeO·2Al2O3·SiO2 、MnO·SiO2、 2MnO·SiO2的熔点分别只有1178℃、1083℃、1291℃、1345℃，2MnO·2Al2O3·5SiO2的熔点低于1300 ℃。在出铁期间，炮泥因为内壁温度升高反应成渣液，也会随着铁渣熔液冲刷而流失，导致增大出铁口孔径，影响出铁安全。