العوامل المؤثرة في العمر التشغيلي للحراريات في موقد فرن الانفجار

بعد الانتهاء من بناء فرن الصهر ، من بدء الاستخدام حتى نهاية خدمة الفرن ، عندما تدخل المادة في عملية النزول ومرحلة ارتفاع غاز الفرن في عملية التبادل الحراري ، تكون حراريات بطانة الفرن الأوسط والعلوي في حالة التآكل والتآكل على المدى الطويل ، والجزء السفلي من جسم الفرن هو فرن الموقد. تم غمر البطانة السفلية في الحديد المصهور والخبث. لا يزال الجزء الداخلي من الفرن العالي تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع. تتفاعل هذه العوامل وتؤثر على عمر خدمة الفرن العالي.

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على العمر التشغيلي لمواد حرارية الموقد. حتى الآن ، لم تكن هناك رؤية واضحة وموحدة تمامًا. يمكن لوجهات النظر المشتركة والمتسقة عمومًا تلخيص هذه العوامل المؤثرة في فئتين ، هما: الفعل الفيزيائي والتآكل الكيميائي.

1. تأثير الفعل البدني على المواد المقاومة للحرارة في الموقد:

(1) الإجهاد الحراري. درجة حرارة طبقة العمل المقاومة للصهر في جزء الموقد ونقطة التلامس مع سائل خبث الحديد تصل إلى 1350 ℃. درجة حرارة ماء التبريد لعصا التبريد التي تلامسها طبقة العزل الحراري هي فقط 25 ~ 45 ℃. الفرق في درجة الحرارة الشعاعية كبير ، مما يؤدي إلى إجهاد حراري ضخم. في ظل ظروف الطرق ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي على المدى الطويل ، يؤثر الإجهاد الحراري والتفاعلات الفيزيائية والكيميائية الأخرى على بعضها البعض ، مما يؤدي إلى العديد من ظواهر التلف مثل التمدد الحراري وانكماش المواد المقاومة للحرارة والكسور والسحق.

(2) نظف وارتدي. أثناء تشغيل فرن الصهر ، تستجيب البطانة المقاومة للصهر باستمرار لتداول الحديد المنصهر وصعود وهبوط مستوى الخبث. تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة والتآكل والضغط المرتفعين لفترة طويلة ، تستمر مقاومة التآكل للحرارة في الانخفاض ، مما يؤثر على عمر خدمتها. قد يتساقط جلد الخبث المتكون على سطح التلامس مع الحديد الخبث أثناء عملية التقلب في حالة الفرن. في هذا الوقت ، سيتم تجفيف المواد المقاومة للصهر لبطانة الفرن مباشرة وتآكلها بواسطة خبث الحديد والحديد المصهور.

(3) الجاذبية الفيزيائية. أثناء استخدام فرن الصهر ، يضاف خبث الحديد المنصهر باستمرار إلى الموقد والحديد المنصهر المخزن في طبقة الحديد الميت ، بما في ذلك تأثير الهواء الساخن عالي الضغط في الفرن ، المتراكب على بعضها البعض ، بحيث تكون مقاومة للحرارة في الجزء السفلي من الفرن تحمل جاذبية فيزيائية أكبر. . بالنسبة لطبقة الطوب الكربوني عند تقاطع الموقد وقاع الفرن ، تلعب هذه القوى دورًا في القص. تبلغ قوة ضغط طوب الكربون في درجة حرارة الغرفة 20-40 ميجا باسكال ، وقوة الانحناء هي فقط 7-15 ميجا باسكال. القوة في درجات الحرارة المرتفعة عندما تكون درجة الحرارة أقل من درجة الحرارة العادية ، وعندما يقترب الضغط من حد قوته ، يكون من السهل كسر أو إحداث تشققات. في هذا الوقت ، سوف يتسلل سائل الخبث الحديدي إلى الشقوق والشقوق. تسلل وتآكل الحديد المنصهر.

(4) طفو الحديد المصهور. تكون كثافة المواد المقاومة للصهر أقل بكثير من كثافة الحديد المصهور ، وستتعرض المواد المقاومة للصهر إلى طفو تصاعدي في الحديد المصهور. يتم وضع قاع الفرن عمومًا بالقرب من غلاف الفرن بقطر ضيق معين ، ويتم استخدام البثق المباشر والاحتكاك للحرارة لإضعاف طفوها. ومع ذلك ، عندما تصل القوة إلى الحد الأقصى للحرارة ، فإنها سوف تتسبب في تشوه المقاومة المقاومة للصهر أو حتى كسرها والاستمرار في المعاناة. ويتبع تأثير الطفو أضرار جسيمة أو حتى سقوط عوامات.

2 – الهجوم الكيميائي:

(1) تآكل المعدن الساخن بالكربنة. الحديد الزهر هو محلول غير مشبع يحتوي على الكربون من الحديد المصهور الكربوني. يتم الحفاظ على محتوى الكربون في الحديد الخام بشكل عام عند 4.5٪ إلى 5.4٪ أثناء عملية الإنتاج. يرتبط محتوى الكربون بعوامل مثل حجم الفرن العالي وضغط الهواء الساخن وقوة الصهر ، وأعلى مقدار غير واضح. لذلك ، أثناء تشغيل فرن الصهر ، يحدث تفاعل الكربنة بين الحديد المنصهر في الموقد وطوب الكربون من وقت لآخر ، ويمكن أيضًا أن يتم كربنة فحم الكوك ومسحوق الفحم في الوقود. يؤثر الاتصال طويل المدى على طوب الكربون في الموقد. خسارة الذوبان والدمار.

(2) تفاعل الأكسدة والاختزال. أثناء عملية إنتاج الفرن العالي ، تحدث أنواع مختلفة من تفاعلات الأكسدة والاختزال في الموقد ، مثل تفاعل الماء والغاز الناجم عن تسرب الماء في tuyere وجدار التبريد ، مما يؤدي إلى أكسدة طوب الكربون ، مما يؤدي إلى فقدان الكربون أو حتى سحقه ، مما يتسبب في حدوث تصدعات. تقل قوة طوب الكربون. قد تتسبب سلسلة من تفاعلات اختزال الأكسدة للمعادن القلوية مثل البوتاسيوم والصوديوم والرصاص والزنك في فرن الصهر في تفكك الطوب الكربوني والشقوق الحلقية والتأثيرات الضارة الأخرى.

تستمر عوامل التآكل الفيزيائية والكيميائية في الحدوث في الموقد وقاع الفرن ، وتتفاعل مع بعضها البعض وتتلف حراريات الموقد والقاع. لذلك ، عند اختيار المواد المقاومة للحرارة في الموقد والقاع ، يجب أن تكون العوامل المذكورة أعلاه متوافقة مع الفرن المحدد. من أجل ضمان عمر الخدمة ، يجب اختيار المواد المقاومة للحرارة ذات الأداء الشامل الأفضل بشكل صحيح.