高炉炉缸炉底炭砖破损的原因和处理对策-找耐火材料网

高炉炉缸炉底炭砖破损的原因和处理对策

发布日期： 2016-04-10 00:00:00 阅读量（565）作者：

随着高炉产量水平的不断提高，延长高炉寿命的任务显得更加重要。然而，我国高炉寿命水平与世界先进水平还有较大的差距。在提高高炉寿命的工作中，解决炉缸炉底易于破损的问题尤为重要。炉缸的薄弱环节首先是炉缸、炉底侧墙处的炭砖，其次是炉底炭砖的侵蚀深度，它决定了轴向炉底炭砖的残存厚度。而在炉缸、炉底侧墙残存厚度的影响因素中，环缝的存在是一大隐患。

经研究发现，炉缸、炉底炭砖环缝都是上部宽度大，从上向下化学侵蚀逐渐变窄，最下部的仅为细小裂纹。这种环缝具有从上向下化学侵蚀逐步延伸的侵蚀特征，这是碱金属和锌的化学侵蚀的典型结果。所以，炉缸、炉底炭砖的环缝主要不是因炭砖内外温差应力所造成的，也不是高铝砖、炭砖膨胀率差异所致，而主要是碱金属、锌侵蚀的结果。

炉缸内碱金属(以K2O为主)和ZnO的分布，主要集中在炉缸上部的硅铝质耐火砖衬和较上部的炭砖中。研究表明，在高炉风口附近，含有碱金属和锌蒸汽的煤气流沿着风口周围的缝隙渗入，在炉衬中800~1030℃的温度区间侵蚀高铝砖，形成初始环缝。随着碱金属、锌侵蚀反应的连续进行，环缝逐渐在高铝砖砌体中扩展并向下延伸，以至侵蚀炉缸、炉底侧墙的炭砖。探针分析也证实，炭砖环缝中有K2O和ZnO共存，说明它们是侵蚀炭砖并生成环缝的重要因素。

另外，高炉破损调查时经常从炉缸、炉底炭砖试样中发现很多渗铁。铁水对炭砖的渗透和溶蚀，其破坏作用是很大的。在炭砖内渗入铁水的情况下，温度升降时铁水有时熔化，有时凝固。铁水凝固时体积收缩，熔化时体积膨胀，膨胀-收缩反复发生就会在炭砖内产生热疲劳应力。炭砖的渗铁界面和未渗铁界面导热率差异大，也会增大炭砖内部的温差应力。这些都是降低炭砖强度的因素。因此，提高炭砖抗铁水渗透能力和抗铁水溶蚀能力也是十分重要的。

还有，高炉出铁时铁水流动会对炉缸、炉底炭砖产生流动冲刷侵蚀，炉缸下部的炭砖会形成“象脚形侵蚀”、炉底会形成“反锅底形”侵蚀，这些都是铁水流动冲刷侵蚀最明显的特征。克服铁水的流动冲刷侵蚀也是一个很重要的问题。

从高炉炉缸炉底破损的原因分析可知，碱金属和锌的化学侵蚀是主要的影响因素。要减小乃至消除炉衬环缝对高炉寿命的不利影响，除了从根本上提高高炉精料水平，降低碱金属和锌的负荷以外，砌筑炉缸、炉底一定要选用导热率高、抗碱性好、微气孔或超微气孔、抗铁水渗透和抗渣铁溶蚀性能好的耐火材料。提高炭砖的导热率，配合冷却性能足够强的冷却设备(如铜冷却壁)，可以减缓环缝的产生。微气孔或超微气孔结构可以抑制碱金属和锌蒸汽在砖衬中的渗透，也有利于减少环缝的产生。