Faktory ovplyvňujúce životnosť žiaruvzdorných materiálov v ohnisku vysokej pece

Po dokončení výstavby vysokej pece, od uvedenia do používania až po ukončenie prevádzky pece, keď materiál vstupuje do klesajúceho procesu a stúpania pecného plynu v procese výmeny tepla, sú žiaruvzdorné materiály strednej a hornej pece v stave dlhodobého opotrebovania a erózie a spodná časť telesa pece je nístejová pec. Spodné obloženie bolo ponorené do roztaveného železa a trosky. Vnútro vysokej pece je naďalej pod vysokou teplotou a vysokým tlakom. Tieto faktory sa vzájomne ovplyvňujú a ovplyvňujú životnosť vysokej pece.

Existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú životnosť žiaruvzdorných materiálov ohniska. Doteraz nebol úplne jasný a jednotný pohľad. Bežné a vo všeobecnosti konzistentné názory môžu zhrnúť tieto ovplyvňujúce faktory do dvoch kategórií, a to fyzikálne pôsobenie a chemická erózia.

1. Vplyv fyzikálneho pôsobenia na žiaruvzdorný materiál ohniska:

(1) Tepelné napätie. Teplota žiaruvzdornej pracovnej vrstvy v časti ohniska a kontaktného bodu železnej trosky s kvapalinou je až 1350 ℃. Teplota chladiacej vody chladiacej dosky, ktorá je v kontakte s tepelnou izolačnou vrstvou, je iba 25 ~ 45 ℃. Radiálny teplotný rozdiel je veľký, čo má za následok obrovské tepelné namáhanie. Pri dlhodobom vysokoteplotnom a vysokotlakovom stave vozovky sa tepelné napätie a iné fyzikálne a chemické interakcie navzájom ovplyvňujú, čo vedie k rôznym javom poškodenia, ako je tepelná rozťažnosť a kontrakcia žiaruvzdorných materiálov, lomy a rozdrvenie.

(2) Čistite a opotrebovávajte. Počas prevádzky vysokej pece žiaruvzdorná výmurovka nísteje nepretržite reaguje na cirkuláciu roztaveného železa a stúpanie a klesanie hladiny trosky. Pod vplyvom vysokej teploty a vysokotlakovej erózie a opotrebovania po dlhú dobu sa odolnosť žiaruvzdorného materiálu stále znižuje, čo ovplyvňuje jeho životnosť. Pokožka trosky vytvorená na kontaktnej ploche trosky so železom môže počas kolísania stavu pece tiež odpadávať. V tomto čase bude žiaruvzdorný materiál výmurovky pece priamo vydrhnutý a obrúsený železnou troskou a roztaveným železom.

(3) Fyzická gravitácia. Počas používania vysokej pece sa roztavená železná troska kontinuálne pridávala do nísteje a roztavené železo uložené vo vrstve mŕtveho železa, vrátane pôsobenia vysokotlakového horúceho vzduchu v peci, sa navzájom superponovali, takže žiaruvzdorný materiál na dne pece nesie väčšiu fyzickú gravitáciu. . Pre vrstvu uhlíkových tehál na styku ohniska a dna pece zohrávajú tieto sily úlohu pri strihaní. Pevnosť v tlaku uhlíkových tehál pri izbovej teplote je 20-40MPa a pevnosť v ohybe je iba 7-15MPa. Pevnosť pri vysokých teplotách Keď je teplota nižšia ako normálna teplota, keď sa tlak blíži k hranici pevnosti, je ľahké zlomiť alebo vytvoriť trhliny. V tomto čase bude kvapalina železnej trosky prenikať do štrbín a trhlín. Infiltrácia a erózia roztaveného železa.

(4) Vztlak roztaveného železa. Hustota žiaruvzdorných materiálov je oveľa menšia ako hustota roztaveného železa a žiaruvzdorné materiály budú v roztavenom železe vystavené vztlaku smerom nahor. Dno pece je vo všeobecnosti umiestnené v blízkosti plášťa pece s určitým zužujúcim sa priemerom a priame vytláčanie a trenie žiaruvzdorného materiálu sa používa na oslabenie jeho vztlaku. Keď však sila dosiahne limit žiaruvzdorného materiálu, spôsobí to, že sa žiaruvzdorný materiál deformuje alebo dokonca zlomí a bude naďalej trpieť. Vplyv vztlaku nasleduje vážnejšie poškodenie alebo dokonca odpadnutie plavákov.

2. Chemický útok:

(1) Korózia nauhličovania horúcim kovom. Surové železo je uhlík obsahujúci nenasýtený roztok železo-uhlík roztaveného železa. Obsah uhlíka v surovom železe sa vo všeobecnosti počas výrobného procesu udržiava na úrovni 4.5 % až 5.4 %. Obsah uhlíka súvisí s faktormi, ako je objem vysokej pece, tlak horúceho vzduchu a sila tavenia a najvyšší Koľko nie je jasné. Preto pri prevádzke vysokej pece z času na čas nastáva nauhličovacia reakcia medzi roztaveným železom v nísteji a uhlíkovými tehlami a môže dôjsť aj k nauhličovaniu koksu a uhoľného prášku v palive. Dlhodobý kontakt ovplyvňuje uhlíkové tehly v ohnisku. Strata taveniny a zničenie.

(2) Redoxná reakcia. Počas výrobného procesu vysokej pece dochádza v ohnisku k rôznym druhom oxidačno-redukčných reakcií, ako je reakcia voda-plyn spôsobená únikom vody na dúchacej rúre a chladiacej stene, ktorá spôsobí oxidáciu uhlíkových tehál. , čo vedie k strate uhlíka alebo dokonca k rozdrveniu, čo spôsobuje praskliny. Pevnosť uhlíkových tehál klesá. Séria oxidačno-redukčných reakcií alkalických kovov, ako je draslík, sodík, olovo a zinok vo vysokej peci môže spôsobiť uvoľnenie uhlíkových tehál, prstencové trhliny a iné škodlivé účinky.

Fyzikálne a chemické korózne faktory sa naďalej vyskytujú v ohnisku a dne pece a navzájom sa ovplyvňujú a poškodzujú ohnisko a spodný žiaruvzdorný materiál. Preto pri výbere žiaruvzdorných materiálov na ohnisku a dne by vyššie uvedené faktory mali byť v súlade s konkrétnou pecou. Aby sa zabezpečila životnosť, mali by sa správne vyberať žiaruvzdorné materiály s lepším komplexným výkonom.