Факторы, влияющие на срок службы огнеупоров в поде доменной печи

После завершения строительства доменной печи, от ввода в эксплуатацию до окончания службы печи, когда материал входит в процесс опускания и на этап подъема топочного газа в процессе теплообмена, огнеупоры средней и верхней футеровки печи подвергаются в состоянии длительного износа и эрозии, а нижняя часть корпуса печи является подовой. Футеровка днища была погружена в расплавленный чугун и шлак. Внутри доменной печи по-прежнему сохраняется высокая температура и высокое давление. Эти факторы взаимодействуют и влияют на срок службы доменной печи.

На срок службы огнеупорных материалов пода влияет множество факторов. Пока нет полностью четкого и единого мнения. Общие и в целом согласованные взгляды могут суммировать эти влияющие факторы на две категории, а именно, физическое воздействие и химическая эрозия.

1. Влияние физического воздействия на огнеупорный материал пода:

(1) Термическое напряжение. Температура рабочего слоя огнеупора в подовой части и в точке контакта с жидкостью железного шлака достигает 1350 ℃. Температура охлаждающей воды охлаждающей стойки, контактирующей с теплоизоляционным слоем, составляет всего 25 ~ 45 ℃. Радиальная разница температур велика, что приводит к огромным тепловым нагрузкам. В условиях длительного воздействия высоких температур и давления на дорогах термическое напряжение и другие физические и химические взаимодействия влияют друг на друга, что приводит к различным явлениям повреждения, таким как тепловое расширение и сжатие огнеупорных материалов, трещины и измельчение.

(2) Очищение и износ. Во время работы доменной печи огнеупорная футеровка пода постоянно реагирует на циркуляцию жидкого чугуна и повышение и понижение уровня шлака. Под воздействием эрозии и износа под воздействием высоких температур и высокого давления в течение длительного времени износостойкость огнеупора продолжает снижаться, что сказывается на его сроке службы. Шлаковая пленка, образующаяся на поверхности контакта шлака с железом, также может отваливаться во время изменения состояния печи. В это время огнеупорный материал футеровки печи будет непосредственно размываться и истираться железным шлаком и расплавленным чугуном.

(3) Физическая гравитация. Во время использования доменной печи расплавленный железный шлак, непрерывно добавляемый в под, и расплавленный чугун, хранящийся в слое мертвого железа, включая влияние горячего воздуха под высоким давлением в печи, накладываются друг на друга, так что огнеупор на дне печи находится большая физическая сила тяжести. . Для слоя углеродного кирпича на стыке пода и дна печи эти силы играют роль в сдвиге. Прочность на сжатие угольных кирпичей при комнатной температуре составляет 20-40 МПа, а прочность на изгиб всего 7-15 МПа. Прочность при высоких температурах. Когда температура ниже нормальной, когда давление близко к пределу прочности, легко сломаться или образоваться трещина. В это время жидкий железный шлак будет проникать в щели и трещины. Проникновение и эрозия расплавленного железа.

(4) Плавучесть расплавленного железа. Плотность тугоплавких материалов намного меньше, чем у расплавленного чугуна, и огнеупорные материалы будут подвергаться восходящей плавучести в расплавленном чугуне. Дно печи обычно устанавливается рядом с кожухом печи с определенным диаметром сужения, и прямое выдавливание и трение огнеупора используются для ослабления его плавучести. Однако, когда сила достигает предела огнеупора, это вызовет деформацию или даже поломку огнеупора и дальнейшее его повреждение. Эффект плавучести сопровождается более серьезными повреждениями или даже падением поплавка.

2. Химическая атака:

(1) Науглероживание чугуна. Чугун – это углеродсодержащий ненасыщенный раствор железоуглеродистого расплавленного железа. Содержание углерода в передельном чугуне в процессе производства обычно поддерживается на уровне от 4.5% до 5.4%. Содержание углерода связано с такими факторами, как объем доменной печи, давление горячего воздуха и прочность плавки, и наивысший уровень неясен. Следовательно, во время работы доменной печи реакция науглероживания между расплавленным чугуном в поде и угольными кирпичами происходит время от времени, и кокс и угольный порошок в топливе также могут науглероживаться. Длительный контакт влияет на угольные кирпичи в очаге. Потеря и разрушение расплава.

(2) Редокс-реакция. В процессе производства доменной печи в поде происходят различные типы окислительно-восстановительных реакций, такие как реакция водяного газа, вызванная утечкой воды через фурму и охлаждающую стенку, что вызывает окисление углеродных кирпичей. , что приводит к потере углерода или даже его измельчению, вызывая трещины. Снижается прочность угольного кирпича. Серия окислительно-восстановительных реакций щелочных металлов, таких как калий, натрий, свинец и цинк, в доменной печи может вызвать разрыхление углеродных кирпичей, кольцевые трещины и другие разрушительные эффекты.

Факторы физической и химической коррозии продолжают возникать в поде и поде печи, они взаимодействуют друг с другом и повреждают огнеупоры пода и пода. Таким образом, при выборе огнеупорных материалов для пода и пода указанные выше факторы должны соответствовать конкретной печи. Для обеспечения долговечности необходимо правильно подбирать огнеупорные материалы с лучшими комплексными характеристиками.