Einflussfaktoren auf die Lebensdauer von Feuerfeststoffen im Herd des Hochofens

Nach Abschluss des Baus des Hochofens von der Inbetriebnahme bis zum Ende des Ofenbetriebs, wenn das Material in den Abstiegsprozess und die Ofengasaufstiegsstufe des Wärmeaustauschprozesses eintritt, werden die feuerfesten Materialien des mittleren und oberen Ofens ausgekleidet in einem langfristigen Verschleiß- und Erosionszustand, und der untere Teil des Ofenkörpers ist der Herdofen. Die Bodenauskleidung wurde in geschmolzenes Eisen und Schlacke getaucht. Das Innere des Hochofens steht weiterhin unter hoher Temperatur und hohem Druck. Diese Faktoren wirken zusammen und beeinflussen die Lebensdauer des Hochofens.

Es gibt viele Faktoren, die die Lebensdauer von Feuerfestmaterialien des Herdes beeinflussen. Bisher gab es keine völlig klare und einheitliche Sichtweise. Gemeinsame und im Allgemeinen übereinstimmende Ansichten können diese Einflussfaktoren in zwei Kategorien zusammenfassen, nämlich physikalische Einwirkung und chemische Erosion.

1. Die Wirkung der physikalischen Einwirkung auf das feuerfeste Material des Herdes:

(1) Thermische Belastung. Die Temperatur der feuerfesten Arbeitsschicht im Herdteil und der Kontaktpunkt der Eisenschlackeflüssigkeit beträgt bis zu 1350 °C. Die Kühlwassertemperatur des von der Wärmedämmschicht berührten Kühlstabes beträgt nur 25~45℃. Der radiale Temperaturunterschied ist groß, was zu einer enormen thermischen Belastung führt. Unter langfristigen Hochtemperatur- und Hochdruck-Straßenbedingungen beeinflussen sich thermischer Stress und andere physikalische und chemische Wechselwirkungen gegenseitig, was zu verschiedenen Schadensphänomenen wie Wärmeausdehnung und -kontraktion von feuerfesten Materialien, Brüchen und Pulverisierung führt.

(2) Scheuern und verschleißen. Während des Betriebes des Hochofens reagiert die feuerfeste Auskleidung des Herdes ständig auf die Zirkulation der Eisenschmelze und das Steigen und Sinken des Schlackenspiegels. Unter der Einwirkung von hoher Temperatur und hohem Druck, Erosion und Verschleiß über lange Zeit nimmt die Verschleißfestigkeit des Feuerfestmaterials weiter ab, was sich auf seine Lebensdauer auswirkt. Die an der Schlacke-Eisen-Kontaktfläche gebildete Schlackenhaut kann auch während des schwankenden Ofenzustands abfallen. Zu diesem Zeitpunkt wird das feuerfeste Material der Ofenauskleidung direkt durch die Eisenschlacke und das geschmolzene Eisen abgewaschen und abgerieben.

(3) Physische Schwerkraft. Während des Einsatzes des Hochofens überlagern sich die dem Herd kontinuierlich zugeführte geschmolzene Eisenschlacke und die in der toten Eisenschicht gelagerte Eisenschmelze unter Einwirkung von Hochdruck-Heißluft im Ofen, so dass die feuerfesten am Boden des Ofens trägt eine größere physikalische Schwerkraft. . Für die Kohlesteinschicht am Übergang von Herd und Ofenboden spielen diese Kräfte eine Rolle beim Abscheren. Die Druckfestigkeit von Kohlenstoffsteinen bei Raumtemperatur beträgt 20-40 MPa und die Biegefestigkeit beträgt nur 7-15 MPa. Die Festigkeit bei hohen Temperaturen Wenn die Temperatur niedriger ist als die normale Temperatur, wenn der Druck nahe seiner Festigkeitsgrenze ist, kann es leicht brechen oder Risse erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt dringt die flüssige Eisenschlacke in die Spalten und Risse ein. Infiltration und Erosion von geschmolzenem Eisen.

(4) Der Auftrieb von geschmolzenem Eisen. Die Dichte von feuerfesten Materialien ist viel geringer als die von geschmolzenem Eisen, und die feuerfesten Materialien werden im geschmolzenen Eisen einem Auftrieb ausgesetzt. Der Boden des Ofens wird im Allgemeinen in der Nähe des Ofenmantels mit einem bestimmten sich verengenden Durchmesser eingestellt, und die direkte Extrusion und Reibung des feuerfesten Materials werden verwendet, um seinen Auftrieb zu schwächen. Wenn die Kraft jedoch die Grenze des feuerfesten Materials erreicht, führt dies dazu, dass sich das feuerfeste Material verformt oder sogar bricht und weiter leidet. Auf die Wirkung des Auftriebs folgen größere Schäden oder sogar das Herunterfallen von Schwimmern.

2. Chemischer Angriff:

(1) Aufkohlungskorrosion von heißen Metallen. Roheisen ist eine kohlenstoffhaltige ungesättigte Lösung von geschmolzenem Eisen-Kohlenstoff. Der Kohlenstoffgehalt von Roheisen wird während des Herstellungsprozesses im Allgemeinen bei 4.5% bis 5.4% gehalten. Der Kohlenstoffgehalt hängt mit Faktoren wie Hochofenvolumen, Heißluftdruck und Schmelzfestigkeit zusammen, und der höchste Wie viel ist nicht klar. Daher tritt während des Betriebs des Hochofens von Zeit zu Zeit die Aufkohlungsreaktion zwischen dem geschmolzenen Eisen im Herd und den Kohlesteinen auf, und auch der Koks und das Kohlepulver im Brennstoff können aufgekohlt werden. Der Langzeitkontakt wirkt sich auf die Kohlesteine ​​im Herd aus. Schmelzverlust und Zerstörung.

(2) Redoxreaktion. Während des Produktionsprozesses des Hochofens treten im Herd verschiedene Arten von Oxidations-Reduktions-Reaktionen auf, wie die Wasser-Gas-Reaktion, die durch das Austreten von Wasser an der Blasform und der Kühlwand verursacht wird, was zur Oxidation von Kohlenstoffsteinen führt , was zu Kohlenstoffverlust oder sogar Pulverisierung führt, was zu Rissen führt. Die Festigkeit von Carbonziegeln nimmt ab. Eine Reihe von Oxidations-Reduktions-Reaktionen von Alkalimetallen wie Kalium, Natrium, Blei und Zink im Hochofen können zum Lösen von Kohlenstoffsteinen, Ringrissen und anderen schädlichen Wirkungen führen.

Im Herd und im Boden des Ofens treten weiterhin physikalische und chemische Korrosionsfaktoren auf, die miteinander interagieren und die feuerfesten Materialien des Herds und des Bodens beschädigen. Daher sollten bei der Auswahl der feuerfesten Materialien am Herd und am Boden die oben genannten Faktoren dem jeweiligen Ofen entsprechen. Um die Lebensdauer zu gewährleisten, sollten die Feuerfestmaterialien mit besserer Gesamtleistung richtig ausgewählt werden.