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高炉用耐火材料破坏机理、功能检测及维护介绍

编辑:耐火砖厂家   分类:行业资讯  发布:2021-11-23   浏览:
一级高铝砖 (1).jpg  
 
耐火材料具有抗碱性、导热系数、耐碱性、导热系数、耐铁水溶性、平均孔径、小于1μm孔容积率、透气性、抗氧化性、耐渣腐蚀性等。它们更好地反映了高炉耐火材料工作条件下的功能。
1)购买国外碳砖时,合同中不需要中国的检验方法,不能进行抽样检验。往往国内方法检验功能指标不好,国外厂家不认可,只要承担,合同就要求选择国内方法检验。
2)策划者和使用者对特殊功能并无要求,仍按一般碳砖规格检验常规功能。
 
三、一炉碳砖检验一次样品,而非批量多样抽样,显然不符合碳砖检验取样规范,难以保证产品质量。4)在目前的碳素捣打料检测方法规范中,导热系数检测结果存在错觉。碳捣打料的检测方法规范YB4038-1991规定,碳捣打料的导热系数应在1200℃焙烧24小时后检测。由于碳捣料用于接近冷却壁或炉底冷却管,工作温度为100~200℃,不可能达到1200℃。在检测碳捣料的导热系数时,发现同一碳捣料样品在120℃和1200℃烧制后的导热系数相差近1倍。
 
4)目前碳砖的功能检测方法没有检测碳砖材料的种类和质量,如电煅煤、普煅煤、石墨化煤、电极石墨等。制作碳砖后,上述功能实验方法难以区分,仅根据碳砖厂家的承诺是不可能的。可考虑增加岩相剖析检验项目,显微镜下普煅煤.石墨电极易于区分,采用岩相剖析方法可检查是否添加普煅煤和电极石墨。
高炉耐火材料损坏机理。
在高温下,炉子练习是一种杂乱的物理化学过程,对耐火材料有不同程度的损伤需要中修或大修,而停炉大修则是高炉寿命的终结。耐火材料损坏机理总结如下:
 
一、高温渣铁的渗透和腐蚀。
炉腰和炉腹部形成熔融铁渣,向下移动进入炉缸,渣中的FeO.MnO.CaO和砖中的SiO2相互作用,形成低熔点的化合物,使砖衬表面软熔。炉腹部位特别严重,开炉后不久就被腐蚀,仅靠冷却壁上的渣皮进行作业。
液态铁、重金属和碱金属的浸入是炉底周围损坏的主要原因。铁的含水率会沿着石块的缝隙和孔洞渗透到砌块中,凝结分离石墨,体积膨胀,然后扩大裂缝,使砖衬层脱落或漂浮。
 
2.高温和热震损坏。
在运动过程中,炉内温度经常波动。如果温度梯度的温度应力超过砖衬的极限,砖就会破裂。实践表明,炉体中下部的砖衬有裂纹和脱落。常见的热应力使砖衬里与工作表面平行50~100mm的深度发生裂纹,裂纹交叉穿插后大面积脱落。
 
三、炉料与煤气流的冲突冲刷及煤气碳素堆积的破坏作用。
炉膛气体的实际流速可以达到15~20m/s,粉尘,增加了煤流对耐火材料的冲磨作用。炉腰折角处磨损特别严重。炉体上部炉料较硬,有棱角,减少炉料冲突是砖衬损坏的重要原因。上升气体含有约25%的CO,进入砖衬气孔和裂缝的CO在400-800℃分化时累碳。与耐火材料中的Fe2O3效应相比,还原为单质Fe,是CO分化的催化剂,加速了碳的积累。随着碳堆积引起的晶型变化,伴随着发作的体积变化,砖衬布置松弛,强度降低,导致开裂损坏。耐火材料的炉腰和炉体中下部损坏效果更为严重。
 
四、碱金属及其它有害元素的损害作用。
炉内的碱金属和锌经高温作用在炉料上循环,一部分堆积在耐火材料上,另一些则随炉气排出。它们与耐火材料中的氧化铝和氧化硅作用,形成低熔点的铝硅酸盐,使耐火材料软化、腐蚀破坏;碱金属与热焦炭反应生成氰化物,与水蒸汽和CO2反应生成氰化氢。氰化氢进入砖衬分化发生碳堆积,损坏耐火材料。
高炉内任何部位的损坏都适用于各种损坏机制交替综合效应的结果。炉型设计、耐火材料结构与原料、高炉冷却设备与工艺系统、训练条件等是高炉寿命综合评价指标。
 
高炉耐火材料维护知识
炉底使用寿命是学术界和众多耐火材料专家研究耐火材料炉衬的共同目标。随着钢铁冶炼技术的不断进步,对耐火材料的要求也越来越高。如何使耐火材料在严格的工作环境中长寿,可参考以下解决方案:
炉缸长寿系统解决方案:
(1)炉缸系统设计可靠,结构合理,传热系统有效,界面少,无薄弱环节;
②选择碳砖,具有足够的导热能力和抗渣铁侵蚀能力;
③设置有效的炉缸排水设施,防止炉缸气隙发展,影响传热;
(4)设置完善的监控系统和智能管理系统,及时应对异常情况;
⑤严格把施工质量,把好的设计变成现实,为高炉长寿打好基础;
⑥有效控制冷却设备损坏和漏水,防止漏水进入炉缸碳砖区域;
⑦采用良好的原燃料,保证炉缸的活性和透气性,保证高炉的稳定运行;
⑧合理的炉缸维护,定期有效的排水,严格控制炉缸灌浆;
 
热风炉管系统解决方案的要点包括:
(1)合理配置管道支座和拉杆结构,使波纹管有序位移;
②三岔口、孔口等耐火材料的薄弱环节应设置固定点,以减少耐火材料的位移;
③合理设置耐火材料的膨胀缝,避免膨胀缝成为串气的薄弱环节;
④管道砖下部和拱脚应稳定可靠,防止基脚不稳定,导致管道砖下陷;
⑤根据耐火材料的温度选择可靠的耐火材料质量,尤其是蠕变和耐热震性能;
③定期用热像仪检测局部高温点,提前进行自流式注浆维修,防止局部串气进一步发展。

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