影響高爐爐膛耐火材料使用壽命的因素

高爐建設完成後，從投入使用到出爐結束，當物料進入熱交換過程的下降過程和爐氣上升階段時，中、上爐襯耐火材料處於長期磨損和侵蝕狀態，爐體下部為平爐。 底襯已浸入鐵水和爐渣中。 高爐內部持續高溫高壓。 這些因素相互作用並影響高爐的使用壽命。

影響爐缸耐火材料使用壽命的因素很多。 到目前為止，還沒有一個完全明確和統一的觀點。 普遍且普遍一致的觀點可以將這些影響因素歸納為兩類，即物理作用和化學侵蝕。

1、物理作用對爐膛耐火材料的影響：

(1) 熱應力。 爐膛部分耐火工作層與鐵渣液接觸點溫度高達1350℃。 與隔熱層接觸的冷卻壁冷卻水溫僅為25~45℃。 徑向溫差大，產生巨大的熱應力。 在長期高溫高壓的路況下，熱應力等物理化學相互作用相互影響，產生耐火材料熱脹冷縮、斷裂、粉化等各種破壞現象。

(2) 沖刷磨損。 在高爐運行過程中，爐膛內襯耐火材料不斷響應鐵水的循環和渣面的升降。 長期在高溫高壓沖刷磨損作用下，耐火材料的耐磨性不斷下降，影響其使用壽命。 在爐況波動過程中，渣鐵接觸面上形成的渣皮也可能脫落。 此時，爐襯的耐火材料會被鐵渣和鐵水直接沖刷磨損。

(3) 物理重力。 高爐在使用過程中，不斷加入爐床的鐵水渣和儲存在死鐵層中的鐵水，包括爐內高壓熱風的作用，相互疊加，使耐火材料爐底承受較大的物理重力。 . 對於爐膛與爐底交界處的碳磚層，這些力起到剪切作用。 碳磚常溫抗壓強度為20-40MPa，抗彎強度僅為7-15MPa。 高溫強度 當溫度低於常溫時，當壓力接近其強度極限時，容易斷裂或產生裂紋。 這時，鐵渣液就會侵入縫隙和裂縫中。 鐵水的滲透和侵蝕。

(4)鐵水的浮力。 耐火材料的密度遠小於鐵水的密度，耐火材料在鐵水中會受到向上的浮力。 爐底一般設置在爐殼附近，具有一定的縮徑，利用耐火材料的直接擠壓和摩擦來減弱其浮力。 但是，當受力達到耐火材料的極限時，就會使耐火材料變形甚至破裂而繼續受苦。 浮力的影響隨之而來的是更嚴重的損壞甚至從浮子上掉下來。

2. 化學攻擊：

(1)鐵水滲碳腐蝕。 生鐵是鐵碳鐵水的含碳不飽和溶液。 生鐵的含碳量在生產過程中一般保持在4.5%～5.4%。 含碳量與高爐容積、熱風壓力和冶煉強度等因素有關，最高多少尚不清楚。 因此，在高爐運行過程中，爐膛內的鐵水與碳磚不時發生滲碳反應，燃料中的焦炭和煤粉也會發生滲碳。 長期接觸會影響爐膛中的碳磚。 熔化損失和破壞。

(2)氧化還原反應。 高爐在生產過程中，爐膛內會發生各種氧化還原反應，如風口、冷卻壁漏水引起的水氣反應，會引起碳磚氧化。 ，造成失碳甚至粉化，造成裂紋。 碳磚的強度降低。 鉀、鈉、鉛、鋅等鹼金屬在高爐中發生一系列氧化還原反應，可能導致碳磚鬆動、環裂等破壞作用。

物理和化學腐蝕因素在爐膛和爐底不斷發生，它們相互影響，對爐膛和爐底耐火材料造成損害。 因此，在選擇爐膛和爐底耐火材料時，上述因素應根據具體的爐膛而定。 為保證使用壽命，應正確選擇綜合性能較好的耐火材料。