Factoren die de levensduur van vuurvaste materialen in de haard van hoogovens beïnvloeden

Nadat de constructie van de hoogoven is voltooid, vanaf de ingebruikname tot het einde van de ovendienst, wanneer het materiaal het dalende proces en de stijgende ovengasfase van het warmtewisselingsproces binnengaat, worden de vuurvaste materialen van de middelste en bovenste ovenbekleding in een staat van slijtage en erosie op lange termijn, en het lagere deel van het ovenlichaam is de haardoven. De bodemvoering is ondergedompeld in gesmolten ijzer en slakken. Het inwendige van de hoogoven staat nog steeds onder hoge temperatuur en hoge druk. Deze factoren werken op elkaar in en beïnvloeden de levensduur van de hoogoven.

Er zijn veel factoren die de levensduur van vuurvaste materialen voor de haard beïnvloeden. Tot nu toe is er geen volledig duidelijk en uniform beeld geweest. Gemeenschappelijke en over het algemeen consistente opvattingen kunnen deze beïnvloedende factoren samenvatten in twee categorieën, namelijk fysieke actie en chemische erosie.

1. Het effect van fysieke actie op het vuurvaste materiaal van de haard:

(1) Thermische spanning. De temperatuur van de vuurvaste werklaag in het haardgedeelte en het contactpunt van de ijzerslakvloeistof is zo hoog als 1350 . De koelwatertemperatuur van de koelstaaf die wordt gecontacteerd door de warmte-isolatielaag is slechts 25 ~ 45 . Het radiale temperatuurverschil is groot, wat resulteert in een enorme thermische belasting. Onder langdurige wegomstandigheden bij hoge temperaturen en hoge druk beïnvloeden thermische stress en andere fysische en chemische interacties elkaar, wat resulteert in verschillende schadeverschijnselen zoals thermische uitzetting en samentrekking van vuurvaste materialen, breuken en verpulvering.

(2) Schuren en slijten. Tijdens de werking van de hoogoven reageert de vuurvaste bekleding van de haard continu op de circulatie van gesmolten ijzer en het stijgen en dalen van het slakniveau. Onder invloed van erosie en slijtage bij hoge temperatuur en hoge druk gedurende lange tijd, blijft de slijtvastheid van het vuurvaste materiaal afnemen, wat de levensduur beïnvloedt. De op het slak-ijzer-contactoppervlak gevormde slakkenhuid kan ook afvallen tijdens het fluctuerende proces van de ovenconditie. Op dit moment wordt het vuurvaste materiaal van de ovenbekleding direct geschuurd en geschuurd door de ijzerslak en het gesmolten ijzer.

(3) Fysieke zwaartekracht. Tijdens het gebruik van de hoogoven worden de gesmolten ijzerslakken continu toegevoegd aan de haard en het gesmolten ijzer opgeslagen in de dode ijzerlaag, inclusief het effect van hogedruk hete lucht in de oven, bovenop elkaar geplaatst, zodat de vuurvaste op de bodem van de oven draagt ​​grotere fysieke zwaartekracht. . Voor de koolstofsteenlaag op de kruising van de haard en de ovenbodem spelen deze krachten een rol bij het afschuiven. De druksterkte van koolstofstenen bij kamertemperatuur is 20-40 MPa en de buigsterkte is slechts 7-15 MPa. De sterkte bij hoge temperaturen Wanneer de temperatuur lager is dan de normale temperatuur, wanneer de druk dicht bij de sterktegrens ligt, is het gemakkelijk om te breken of scheuren te veroorzaken. Op dit moment zal de ijzerslakvloeistof in de spleten en scheuren binnendringen. Infiltratie en erosie van gesmolten ijzer.

(4) Het drijfvermogen van gesmolten ijzer. De dichtheid van vuurvaste materialen is veel kleiner dan die van gesmolten ijzer, en de vuurvaste materialen zullen worden onderworpen aan opwaarts drijfvermogen in het gesmolten ijzer. De bodem van de oven bevindt zich over het algemeen in de buurt van de ovenschaal met een bepaalde smaller wordende diameter, en de directe extrusie en wrijving van het vuurvaste materiaal worden gebruikt om het drijfvermogen te verzwakken. Wanneer de kracht echter de limiet van het vuurvaste materiaal bereikt, zal dit ervoor zorgen dat het vuurvaste materiaal vervormt of zelfs breekt en blijft lijden. Het effect van het drijfvermogen wordt gevolgd door ernstigere schade of zelfs het vallen van drijvers.

2. Chemische aanval:

(1) Hete metalen carbonerende corrosie. Ruwijzer is een koolstofhoudende onverzadigde oplossing van ijzer-koolstof gesmolten ijzer. Het koolstofgehalte van ruwijzer wordt tijdens het productieproces over het algemeen op 4.5% tot 5.4% gehouden. Het koolstofgehalte hangt samen met factoren als hoogovenvolume, heteluchtdruk en smeltsterkte, en de hoogste Hoeveel is niet duidelijk. Daarom treedt tijdens de werking van de hoogoven van tijd tot tijd de carboneringsreactie tussen het gesmolten ijzer in de haard en de koolstofstenen op, en de cokes en het steenkoolpoeder in de brandstof kunnen ook worden gecarboniseerd. Het langdurige contact tast de koolstofstenen in de haard aan. Smeltverlies en vernietiging.

(2) Redoxreactie. Tijdens het productieproces van de hoogoven treden verschillende soorten oxidatie-reductiereacties op in de haard, zoals de water-gasreactie veroorzaakt door het lekken van water bij de blaaspijp en de koelwand, die de oxidatie van koolstofstenen zal veroorzaken , wat resulteert in koolstofverlies of zelfs verpulvering, waardoor scheuren ontstaan. De sterkte van koolstofstenen neemt af. Een reeks oxidatie-reductiereacties van alkalimetalen zoals kalium, natrium, lood en zink in de hoogoven kan het loskomen van koolstofstenen, ringscheuren en andere schadelijke effecten veroorzaken.

Fysische en chemische corrosiefactoren blijven optreden in de haard en de bodem van de oven, en ze werken op elkaar in en beschadigen de vuurvaste materialen van de haard en de bodem. Daarom moeten de bovenstaande factoren bij het selecteren van vuurvaste materialen bij de haard en de bodem in overeenstemming zijn met de specifieke oven. Om de levensduur te garanderen, moeten de vuurvaste materialen met betere uitgebreide prestaties correct worden geselecteerd.