Faktori koji utječu na vijek trajanja vatrostalnih materijala u ložištu visoke peći

Nakon završetka izgradnje visoke peći, od puštanja u upotrebu do završetka servisa peći, kada materijal ulazi u silazni proces i fazu podizanja pećnog plina u procesu izmjene topline, izrađuju se vatrostalni materijali srednjeg i gornjeg sloja peći. u dugotrajnom istrošenom i erozijskom stanju, a donji dio tijela peći je ložište. Donja obloga je uronjena u rastopljeno željezo i šljaku. Unutrašnjost visoke peći i dalje je pod visokom temperaturom i visokim pritiskom. Ovi faktori su u interakciji i utiču na radni vek visoke peći.

Mnogo je faktora koji utiču na vijek trajanja vatrostalnih materijala za ognjište. Do sada nije postojao potpuno jasan i jedinstven stav. Uobičajeni i općenito konzistentni stavovi mogu sažeti ove faktore utjecaja u dvije kategorije, naime, fizičko djelovanje i hemijska erozija.

1. Učinak fizičkog djelovanja na vatrostalni materijal ognjišta:

(1) Toplotni stres. Temperatura vatrostalnog radnog sloja u dijelu ložišta i kontaktne točke tekućine željezne šljake je čak 1350 ℃. Temperatura rashladne vode rashladne letve koja je u kontaktu sa slojem toplotne izolacije je samo 25~45℃. Radijalna temperaturna razlika je velika, što rezultira velikim termičkim stresom. U dugotrajnim uvjetima na cestama na visokim temperaturama i visokim tlakom, toplinski stres i druge fizičke i kemijske interakcije utječu jedni na druge, što rezultira različitim fenomenima oštećenja kao što su toplinsko širenje i kontrakcija vatrostalnih materijala, lomovi i raspršivanje.

(2) Očistiti i habati. U toku rada visoke peći, vatrostalna obloga ložišta kontinuirano reaguje na cirkulaciju rastopljenog gvožđa i porast i pad nivoa šljake. Pod dejstvom visoke temperature i visokog pritiska erozije i habanja tokom dužeg vremena, otpornost na habanje vatrostalnog materijala nastavlja da se smanjuje, što utiče na njegov radni vek. Koža od šljake formirana na kontaktnoj površini šljake i gvožđa takođe može da otpadne tokom procesa fluktuacije stanja peći. U ovom trenutku, vatrostalni materijal obloge peći će biti direktno očišćen i abradiran od željezne šljake i rastopljenog željeza.

(3) Fizička gravitacija. Tokom upotrebe visoke peći, rastopljena željezna troska se kontinuirano dodaje u ložište, a rastopljeno željezo pohranjuje u sloj mrtvog gvožđa, uključujući i efekat toplog vazduha pod visokim pritiskom u peći, koji se postavlja jedan na drugi, tako da vatrostalni na dnu peći nosi veću fizičku gravitaciju. . Za sloj karbonske opeke na spoju ložišta i dna peći, ove sile igraju ulogu u smicanju. Čvrstoća na pritisak ugljeničnih cigli na sobnoj temperaturi je 20-40MPa, a čvrstoća na savijanje je samo 7-15MPa. Čvrstoća na visokim temperaturama Kada je temperatura niža od normalne, kada je pritisak blizu granice čvrstoće, lako se može slomiti ili proizvesti pukotine. U ovom trenutku, tečnost željezne šljake će ući u pukotine i pukotine. Infiltracija i erozija rastaljenog željeza.

(4) Uzgona rastopljenog gvožđa. Gustoća vatrostalnih materijala je mnogo manja od gustoće rastopljenog željeza, a vatrostalni materijali će biti podvrgnuti uzgonu prema gore u rastopljenom željezu. Dno peći je općenito postavljeno blizu ljuske peći s određenim suženim promjerom, a direktno istiskivanje i trenje vatrostalnog materijala se koristi za slabljenje njegove plovnosti. Međutim, kada sila dostigne granicu vatrostalnog materijala, to će uzrokovati deformaciju ili čak lomljenje vatrostalnog materijala i dalje patiti. Efekat uzgona je praćen ozbiljnijim oštećenjima ili čak padanjem s plovaka.

2. Hemijski napad:

(1) Korozija za karburizaciju vrućeg metala. Sirovo željezo je nezasićena otopina rastaljenog željeza željezo-ugljik koji sadrži ugljik. Sadržaj ugljenika u sirovom gvožđu se uglavnom održava na 4.5% do 5.4% tokom procesa proizvodnje. Sadržaj ugljika je povezan sa faktorima kao što su zapremina visoke peći, pritisak vrućeg vazduha i jačina topljenja, a najveći Koliko nije jasno. Stoga, tokom rada visoke peći, povremeno dolazi do reakcije karburizacije između rastaljenog željeza u ložištu i ugljičnih opeka, a koks i ugljeni prah u gorivu također se mogu karburizirati. Dugotrajni kontakt utiče na karbonske cigle u ložištu. Gubitak i uništenje topljenja.

(2) Redoks reakcija. Tokom procesa proizvodnje visoke peći, u ložištu se javljaju različite vrste oksidaciono-redukcionih reakcija, kao što je reakcija voda-gas uzrokovana curenjem vode u tujeru i zidu za hlađenje, što će uzrokovati oksidaciju ugljeničnih cigli. , što rezultira gubitkom ugljika ili čak usitnjavanjem, uzrokujući pukotine. Čvrstoća karbonskih cigli se smanjuje. Niz oksidaciono-redukcionih reakcija alkalnih metala kao što su kalij, natrijum, olovo i cink u visokoj peći može izazvati labavljenje ugljeničnih cigli, prstenaste pukotine i druge štetne efekte.

Fizički i hemijski faktori korozije nastavljaju da se javljaju u ložištu i dnu peći, a oni međusobno deluju i oštećuju ložište i donji vatrostalni materijal. Stoga, pri odabiru vatrostalnih materijala na ložištu i dnu, gore navedeni faktori trebaju biti u skladu sa specifičnom peći. Kako bi se osigurao vijek trajanja, potrebno je pravilno odabrati vatrostalne materijale s boljim sveobuhvatnim performansama.