Fattori che influenzano la vita utile dei refrattari nel focolare dell’altoforno

Dopo che la costruzione dell’altoforno è stata completata, dalla messa in servizio alla fine del servizio del forno, quando il materiale entra nel processo di discesa e nella fase di aumento del gas del forno del processo di scambio termico, i refrattari di rivestimento del forno centrale e superiore sono in uno stato di usura ed erosione a lungo termine e la parte inferiore del corpo del forno è il forno a suola. Il rivestimento inferiore è stato immerso in ferro fuso e scorie. L’interno dell’altoforno continua ad essere ad alta temperatura e alta pressione. Questi fattori interagiscono e influenzano la vita utile dell’altoforno.

Ci sono molti fattori che influenzano la durata dei materiali refrattari del focolare. Finora, non c’è stata una visione completamente chiara e unificata. Le opinioni comuni e generalmente coerenti possono riassumere questi fattori di influenza in due categorie, vale a dire l’azione fisica e l’erosione chimica.

1. L’effetto dell’azione fisica sul materiale refrattario del focolare:

(1) Stress termico. La temperatura dello strato di lavoro refrattario nella parte del focolare e il punto di contatto del liquido di scoria di ferro è pari a 1350 . La temperatura dell’acqua di raffreddamento della doga di raffreddamento contattata dallo strato di isolamento termico è di soli 25~45 . La differenza di temperatura radiale è grande, con conseguente enorme stress termico. In condizioni stradali a lungo termine ad alta temperatura e alta pressione, lo stress termico e altre interazioni fisiche e chimiche si influenzano a vicenda, causando vari fenomeni di danno come l’espansione e la contrazione termica dei materiali refrattari, le fratture e la polverizzazione.

(2) Raschiare e usurare. Durante il funzionamento dell’altoforno, il rivestimento refrattario del focolare risponde continuamente alla circolazione del ferro fuso e all’aumento e alla diminuzione del livello della scoria. Sotto l’effetto dell’erosione e dell’usura ad alta temperatura e alta pressione per lungo tempo, la resistenza all’usura del refrattario continua a diminuire, il che influisce sulla sua durata. La pelle di scoria formata sulla superficie di contatto scoria-ferro può anche cadere durante il processo fluttuante della condizione del forno. A questo punto, il materiale refrattario del rivestimento del forno sarà direttamente raschiato e abraso dalle scorie di ferro e dal ferro fuso.

(3) Gravità fisica. Durante l’uso dell’altoforno, la scoria di ferro fuso si aggiungeva continuamente al focolare e il ferro fuso immagazzinato nello strato di ferro morto, compreso l’effetto dell’aria calda ad alta pressione nel forno, sovrapposte l’una all’altra, in modo che il refrattario nella parte inferiore del forno sopporta una maggiore gravità fisica. . Per lo strato di mattoni di carbonio alla giunzione del focolare e del fondo del forno, queste forze svolgono un ruolo nel taglio. La resistenza alla compressione dei mattoni di carbonio a temperatura ambiente è 20-40 MPa e la resistenza alla flessione è solo 7-15 MPa. La resistenza alle alte temperature Quando la temperatura è inferiore alla temperatura normale, quando la pressione è vicina al suo limite di resistenza, è facile rompersi o produrre crepe. A questo punto, il liquido delle scorie di ferro si intrometterà nelle fessure e nelle crepe. Infiltrazione ed erosione del ferro fuso.

(4) La galleggiabilità del ferro fuso. La densità dei materiali refrattari è molto più piccola di quella del ferro fuso e i materiali refrattari saranno soggetti a spinta verso l’alto nel ferro fuso. Il fondo del forno è generalmente posizionato vicino al guscio del forno con un certo diametro di restringimento e l’estrusione diretta e l’attrito del refrattario vengono utilizzati per indebolirne la galleggiabilità. Tuttavia, quando la forza raggiunge il limite del refrattario, causerà la deformazione o addirittura la rottura del refrattario e continuerà a soffrire. L’effetto della galleggiabilità è seguito da danni più gravi o addirittura dalla caduta dei galleggianti.

2. Attacco chimico:

(1) Corrosione da cementazione del metallo caldo. La ghisa è una soluzione insatura contenente carbonio di ferro fuso ferro-carbonio. Il contenuto di carbonio della ghisa viene generalmente mantenuto tra il 4.5% e il 5.4% durante il processo di produzione. Il contenuto di carbonio è correlato a fattori come il volume dell’altoforno, la pressione dell’aria calda e la forza di fusione e la quantità più elevata non è chiara. Pertanto, durante il funzionamento dell’altoforno, si verifica di volta in volta la reazione di carburazione tra il ferro fuso nel focolare e i mattoni di carbonio, e anche il coke e la polvere di carbone nel combustibile possono essere carburati. Il contatto a lungo termine influisce sui mattoni di carbonio nel focolare. Sciogli la perdita e la distruzione.

(2) Reazione redox. Durante il processo di produzione dell’altoforno, nel focolare si verificano vari tipi di reazioni di ossidoriduzione, come la reazione acqua-gas causata dalla fuoriuscita di acqua in corrispondenza dell’ugello e della parete di raffreddamento, che provocherà l’ossidazione dei mattoni di carbonio , con conseguente perdita di carbonio o addirittura polverizzazione, causando crepe. La forza dei mattoni di carbonio diminuisce. Una serie di reazioni di ossidoriduzione di metalli alcalini come potassio, sodio, piombo e zinco nell’altoforno può causare l’allentamento di mattoni di carbonio, crepe ad anello e altri effetti dannosi.

I fattori di corrosione fisica e chimica continuano a verificarsi nel focolare e nella parte inferiore del forno e interagiscono tra loro e danneggiano il focolare e i refrattari del fondo. Pertanto, quando si selezionano i materiali refrattari al focolare e al fondo, i fattori di cui sopra dovrebbero essere in accordo con il forno specifico. Per garantire la durata, i materiali refrattari con prestazioni complete migliori dovrebbero essere selezionati correttamente.