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

Nakon završetka izgradnje visoke peći, od puštanja u upotrebu do završetka rada 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 ložišna peć. Donja obloga je uronjena u rastaljeno željezo i trosku. Unutrašnjost visoke peći i dalje je pod visokom temperaturom i visokim pritiskom. Ovi čimbenici međusobno djeluju i utječu na vijek trajanja visoke peći.

Mnogo je čimbenika koji utječu na vijek trajanja vatrostalnih materijala za ognjište. Do sada nije bilo potpuno jasnog i jedinstvenog stava. Uobičajeni i općenito dosljedni stavovi mogu sažeti ove utjecajne čimbenike u dvije kategorije, naime, fizičko djelovanje i kemijska erozija.

1. Učinak fizičkog djelovanja na vatrostalni materijal ognjišta:

(1) Toplinsko naprezanje. Temperatura vatrostalnog radnog sloja u dijelu ložišta i kontaktne točke tekućine željezne troske je čak 1350 ℃. Temperatura rashladne vode rashladne lamele koja je u kontaktu sa slojem toplinske izolacije je samo 25 ~ 45 ℃. Radijalna temperaturna razlika je velika, što rezultira velikim toplinskim stresom. Pod dugotrajnim visokotemperaturnim i visokotlačnim uvjetima na cesti, toplinsko naprezanje i druge fizikalne i kemijske interakcije utječu jedni na druge, što rezultira raznim pojavama oštećenja kao što su toplinsko širenje i kontrakcija vatrostalnih materijala, lomovi i prah.

(2) Očistiti i istrošiti. Tijekom rada visoke peći, vatrostalna obloga ložišta kontinuirano reagira na cirkulaciju rastaljenog željeza i porast i pad razine troske. Pod utjecajem visoke temperature i visokog tlaka erozije i trošenja tijekom dugog vremena, otpornost na habanje vatrostalnog materijala nastavlja se smanjivati, što utječe na njegov vijek trajanja. Koža od troske formirana na kontaktnoj površini željeza i troske također može otpasti tijekom fluktuirajućeg procesa stanja peći. U ovom trenutku, vatrostalni materijal obloge peći će biti izravno očišćen i abradiran željeznom troskom i rastaljenim željezom.

(3) Fizička gravitacija. Tijekom korištenja visoke peći, rastopljena željezna troska kontinuirano se dodaje u ložište, a rastaljeno željezo pohranjuje u sloj mrtvog željeza, uključujući i učinak visokotlačnog vrućeg zraka u peći, koji se postavlja jedan na drugi, tako da vatrostalni na dnu peći nosi veću fizičku gravitaciju. . Za sloj ugljične opeke na spoju ložišta i dna peći, ove sile igraju ulogu u smicanju. Tlačna čvrstoća ugljičnih opeka 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 tlak blizu granice čvrstoće, lako se može slomiti ili proizvesti pukotine. U ovom trenutku, tekućina željezne troske će ući u pukotine i pukotine. Infiltracija i erozija rastaljenog željeza.

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

2. Kemijski napad:

(1) Korozija za naugljičenje vrućeg metala. Sirovo željezo je nezasićena otopina rastaljenog željeza željezo-ugljik koja sadrži ugljik. Sadržaj ugljika u sirovom željezu općenito se održava na 4.5% do 5.4% tijekom proizvodnog procesa. Sadržaj ugljika povezan je s čimbenicima kao što su volumen visoke peći, tlak vrućeg zraka i čvrstoća taljenja, a najveći Koliko nije jasno. Stoga se tijekom rada visoke peći s vremena na vrijeme javlja reakcija naugljičenja između rastaljenog željeza u ložištu i ugljičnih opeka, a koks i ugljeni prah u gorivu također se mogu karburizirati. Dugotrajni kontakt utječe na ugljične cigle u ognjištu. Gubitak i uništenje topljenja.

(2) Redox reakcija. Tijekom proizvodnog procesa visoke peći u ložištu se javljaju različite vrste oksidacijsko-redukcijskih reakcija, kao što je reakcija voda-plin uzrokovana curenjem vode u tujeru i rashladnom zidu, što će uzrokovati oksidaciju ugljičnih opeka. , što rezultira gubitkom ugljika ili čak usitnjavanjem, uzrokujući pukotine. Čvrstoća ugljičnih opeka se smanjuje. Niz oksidacijsko-redukcijskih reakcija alkalnih metala kao što su kalij, natrij, olovo i cink u visokoj peći može uzrokovati labavljenje ugljičnih opeka, prstenaste pukotine i druge štetne učinke.

Fizički i kemijski faktori korozije nastavljaju se javljati u ložištu i dnu peći, te međusobno djeluju i oštećuju ložište i donji vatrostalni materijal. Stoga, pri odabiru vatrostalnih materijala na ložištu i dnu, gore navedeni čimbenici trebaju biti u skladu s specifičnom peći. Kako bi se osigurao vijek trajanja, potrebno je pravilno odabrati vatrostalne materijale s boljim sveobuhvatnim učinkom.