高炉の炉床における耐火物の耐用年数に影響を与える要因

高炉の建設が完了した後、使用開始から炉の使用終了まで、材料が熱交換プロセスの下降プロセスと炉ガス上昇段階に入ると、中上部の炉内張り耐火物は長期の摩耗・侵食状態にあり、炉体下部は炉床炉です。 裏地は溶鉄とスラグに浸されています。 高炉の内部は引き続き高温高圧下にあります。 これらの要因は相互作用し、高炉の耐用年数に影響を与えます。

炉床耐火材料の耐用年数に影響を与える多くの要因があります。 これまでのところ、完全に明確で統一された見方はありませんでした。 一般的で一般的に一貫した見解は、これらの影響要因をXNUMXつのカテゴリー、すなわち、物理的作用と化学的侵食に要約することができます。

1.炉床の耐火材料に対する物理的作用の影響：

（1）熱応力。 炉床部の耐火物層と鉄スラグ液接触点の温度は1350℃と高い。 断熱層が接触する冷却ステーブの冷却水温度はわずか25〜45℃です。 半径方向の温度差が大きく、大きな熱応力が発生します。 長期間の高温高圧道路条件下では、熱応力とその他の物理的および化学的相互作用が相互に影響を及ぼし、耐火物の熱膨張および収縮、破壊、粉砕などのさまざまな損傷現象を引き起こします。

（2）洗って着る。 高炉の運転中、炉床を裏打ちする耐火物は、溶鉄の循環とスラグレベルの上昇と下降に継続的に反応します。 高温高圧のエロージョンと長時間の摩耗の影響下で、耐火物の耐摩耗性は低下し続け、耐用年数に影響を与えます。 スラグと鉄の接触面に形成されたスラグスキンも、炉の状態の変動過程で脱落する可能性があります。 このとき、炉内の耐火物は直接精練され、鉄スラグと溶銑によって磨耗します。

（3）物理的重力。 高炉の使用中、炉床に溶銑スラグが連続的に添加され、炉内の高圧熱風の影響を含めて死んだ鉄層に貯蔵された溶銑が重なり合い、耐火物が炉の底にあるものは、より大きな物理的重力に耐えます。 。 炉床と炉底の接合部にある炭素煉瓦層の場合、これらの力がせん断に影響します。 室温での炭素れんがの圧縮強度は20〜40MPaであり、曲げ強度はわずか7〜15MPaです。 高温での強度常温より低い温度、圧力限界に近い圧力では、割れたり割れたりしやすくなります。 このとき、鉄スラグ液が隙間や割れ目に侵入します。 溶鉄の浸透と侵食。

（4）溶鉄の浮力。 耐火物の密度は溶鉄の密度よりもはるかに小さく、耐火物は溶鉄内で上向きの浮力を受けます。 炉の底は一般に特定の狭い直径で炉のシェルの近くに設定され、耐火物の直接の押し出しと摩擦がその浮力を弱めるために使用されます。 しかし、力が耐火物の限界に達すると、耐火物が変形したり、壊れたりして、苦しみ続けます。 浮力の影響に続いて、より深刻な損傷が発生したり、フロートから落下したりします。

2.化学的攻撃：

（1）溶銑浸炭腐食。 銑鉄は、鉄-炭素溶融鉄の炭素含有不飽和溶液です。 銑鉄の炭素含有量は、製造工程中、一般的に4.5％から5.4％に維持されます。 炭素含有量は、高炉の容積、熱風圧、製錬強度などの要因に関係しており、最高量は不明です。 そのため、高炉運転中、炉床内の溶銑と炭素レンガとの浸炭反応が随時発生し、燃料中のコークスや石炭粉も浸炭することができます。 長期的な接触は、炉床の炭素レンガに影響を与えます。 メルトロスと破壊。

（2）レドックス反応。 高炉の製造工程では、炉床内で羽口や冷却壁からの漏水による水性ガス反応など、さまざまな種類の酸化還元反応が起こり、カーボンブリックが酸化されます。 、炭素の損失または粉砕さえも引き起こし、亀裂を引き起こします。 カーボンレンガの強度が低下します。 高炉でのカリウム、ナトリウム、鉛、亜鉛などのアルカリ金属の一連の酸化還元反応は、カーボンブリックの緩み、リングクラック、その他の損傷を引き起こす可能性があります。

物理的および化学的腐食要因は炉床と炉底で発生し続け、それらは相互作用して炉床と底部の耐火物を損傷します。 したがって、炉床と底部の耐火材料を選択する場合、上記の要素は特定の炉に準拠している必要があります。 耐用年数を確保するためには、より総合的な性能を備えた耐火材料を正しく選択する必要があります。