Yüksek Fırın Ocağındaki Refrakterlerin Hizmet Ömrünü Etkileyen Faktörler

Yüksek fırının inşaatı tamamlandıktan sonra, devreye alınmasından fırın hizmetinin sonuna kadar, malzeme ısı değişim sürecinin iniş sürecine ve fırın gazı yükselme aşamasına girdiğinde, orta ve üst fırın astar refrakterleri uzun süreli aşınma ve erozyon durumundadır ve fırın gövdesinin alt kısmı ocak fırınıdır. Alt astar erimiş demir ve cüruf içine daldırılmıştır. Yüksek fırının içi yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında olmaya devam ediyor. Bu faktörler etkileşim halindedir ve yüksek fırının hizmet ömrünü etkiler.

Ocak refrakter malzemelerinin kullanım ömrünü etkileyen birçok faktör vardır. Şu ana kadar tam olarak net ve birleşik bir görüş ortaya çıkmamıştır. Ortak ve genel olarak tutarlı görüşler, bu etkileyen faktörleri fiziksel eylem ve kimyasal erozyon olmak üzere iki kategoride özetleyebilir.

1. Fiziksel eylemin ocağın refrakter malzemesi üzerindeki etkisi:

(1) Termal stres. Ocak kısmındaki refrakter çalışma tabakasının sıcaklığı ve demir cürufu sıvı temas noktası 1350℃ kadar yüksektir. Isı yalıtım tabakasının temas ettiği soğutma çıtasının soğutma suyu sıcaklığı sadece 25~45℃’dir. Radyal sıcaklık farkı büyüktür, bu da büyük termal strese neden olur. Uzun süreli yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı yol koşullarında, termal stres ve diğer fiziksel ve kimyasal etkileşimler birbirini etkiler ve refrakter malzemelerin termal genleşmesi ve büzülmesi, kırılmalar ve pulverizasyon gibi çeşitli hasar fenomenlerine neden olur.

(2) Ovma ve aşınma. Yüksek fırının çalışması sırasında, ocağı kaplayan refrakter, erimiş demirin dolaşımına ve cüruf seviyesinin yükselmesine ve düşmesine sürekli olarak tepki verir. Yüksek sıcaklık ve yüksek basınç erozyonunun ve uzun süre aşınmanın etkisi altında, refrakterin aşınma direnci azalmaya devam eder ve bu da hizmet ömrünü etkiler. Cüruf-demir temas yüzeyinde oluşan cüruf kabuğu, fırın durumunun dalgalanma süreci sırasında da düşebilir. Bu sırada, fırın astarının refrakter malzemesi doğrudan demir cürufu ve erimiş demir tarafından aşındırılacak ve aşındırılacaktır.

(3) Fiziksel yerçekimi. Yüksek fırının kullanımı sırasında, sürekli olarak ocağa eklenen erimiş demir cürufu ve fırındaki yüksek basınçlı sıcak havanın etkisi de dahil olmak üzere ölü demir tabakasında depolanan erimiş demir, birbiri üzerine bindirilir, böylece refrakter fırının dibinde daha fazla fiziksel yerçekimi taşır. . Ocak ve fırın tabanının birleştiği yerdeki karbon tuğla tabakası için bu kuvvetler kesmede rol oynar. Oda sıcaklığında karbon tuğlaların basınç dayanımı 20-40MPa’dır ve eğilme dayanımı sadece 7-15MPa’dır. Yüksek sıcaklıklarda mukavemet Sıcaklık normal sıcaklıktan düşük olduğunda, basınç dayanım sınırına yaklaştığında kırılması veya çatlaması kolaydır. Bu sırada, demir cürufu sıvısı yarıklara ve çatlaklara girer. Erimiş demirin sızması ve erozyonu.

(4) Erimiş demirin kaldırma kuvveti. Refrakter malzemelerin yoğunluğu erimiş demirden çok daha küçüktür ve refrakter malzemeler erimiş demirde yukarı doğru kaldırma kuvvetine maruz kalacaktır. Fırının tabanı genellikle belirli bir daralma çapıyla fırın kabuğunun yanına yerleştirilir ve refrakterin kaldırma gücünü zayıflatmak için doğrudan ekstrüzyon ve sürtünme kullanılır. Ancak kuvvet refrakterin sınırına ulaştığında refrakterin deforme olmasına hatta kırılmasına ve acı çekmeye devam etmesine neden olacaktır. Yüzdürme etkisinin ardından daha ciddi hasarlar ve hatta şamandıralardan düşenler gelir.

2. Kimyasal saldırı:

(1) Sıcak metal karbonlama korozyonu. Pik demir, karbon içeren doymamış bir demir-karbon erimiş demir çözeltisidir. Pik demirin karbon içeriği, üretim sürecinde genellikle %4.5 ila %5.4 arasında tutulur. Karbon içeriği yüksek fırın hacmi, sıcak hava basıncı ve ergitme mukavemeti gibi faktörlerle ilgilidir ve en yüksek Ne kadar olduğu belli değildir. Bu nedenle, yüksek fırının çalışması sırasında, ocaktaki erimiş demir ile karbon tuğlalar arasında zaman zaman karbonlama reaksiyonu meydana gelir ve yakıttaki kok ve kömür tozu da karbürlenebilir. Uzun süreli temas, ocaktaki karbon tuğlaları etkiler. Erime kaybı ve yıkım.

(2) Redoks reaksiyonu. Yüksek fırının üretim sürecinde, ocakta, tüyere ve soğutma duvarındaki su sızıntısının neden olduğu su-gaz reaksiyonu gibi, karbon tuğlaların oksidasyonuna neden olacak çeşitli oksidasyon-redüksiyon reaksiyonları meydana gelir. , karbon kaybına ve hatta pulverizasyona neden olarak çatlaklara neden olur. Karbon tuğlaların gücü azalır. Yüksek fırında potasyum, sodyum, kurşun ve çinko gibi alkali metallerin bir dizi oksidasyon-redüksiyon reaksiyonları, karbon tuğlaların gevşemesine, halka çatlaklarına ve diğer zararlı etkilere neden olabilir.

Ocakta ve ocak tabanında fiziksel ve kimyasal korozyon faktörleri oluşmaya devam eder ve birbirleriyle etkileşerek ocak ve alt refrakterlere zarar verir. Bu nedenle ocakta ve altta refrakter malzeme seçimi yapılırken yukarıdaki faktörlerin fırının özelliğine uygun olması gerekmektedir. Hizmet ömrünü sağlamak için daha kapsamlı performansa sahip refrakter malzemeler doğru seçilmelidir.