Фактори, що впливають на термін служби вогнетривів у поді доменної печі

Після завершення будівництва доменної печі, від введення в експлуатацію до закінчення служби печі, коли матеріал потрапляє в процес опускання і на етап підйому пічного газу процесу теплообміну, вогнетриви футеровки середньої та верхньої печі підлягають. в довгостроковому зношеному та ерозійному стані, а нижня частина корпусу печі є топкою. Нижня підкладка була занурена в розплавлене залізо і шлак. Внутрішня частина доменної печі продовжує перебувати під високою температурою і високим тиском. Ці фактори взаємодіють і впливають на термін служби доменної печі.

Існує багато факторів, які впливають на термін служби вогнетривких матеріалів. Поки що не було цілком чіткого та єдиного погляду. Загальні та загалом послідовні погляди можуть узагальнити ці фактори впливу на дві категорії, а саме: фізична дія та хімічна ерозія.

1. Вплив фізичної дії на вогнетривкий матеріал вогнища:

(1) Термічний стрес. Температура вогнетривкого робочого шару в частині поду та точки контакту рідини залізного шлаку досягає 1350 ℃. Температура охолоджуючої води охолоджувальної штанги, з якою контактує шар теплоізоляції, становить лише 25~45℃. Радіальна різниця температур велика, що призводить до величезного теплового напруження. У довготривалих дорожніх умовах високої температури та високого тиску тепловий стрес та інші фізичні та хімічні взаємодії впливають один на одного, що призводить до різних явищ пошкоджень, таких як теплове розширення та стискання вогнетривких матеріалів, руйнування та розпилення.

(2) Очищати та зношувати. Під час роботи доменної печі вогнетривка футеровка поду безперервно реагує на циркуляцію розплавленого чавуну і підвищення і зниження рівня шлаку. Під впливом високої температури та високого тиску ерозії та зносу протягом тривалого часу зносостійкість вогнетривкого вогнетривкого матеріалу продовжує знижуватися, що впливає на термін його служби. Шлакова оболонка, утворена на поверхні контакту з шлаком і чавуном, також може відпадати під час коливання процесу печі. У цей час вогнетривкий матеріал футеровки печі буде безпосередньо очищений і стиратися залізним шлаком і розплавленим залізом.

(3) Фізична гравітація. Під час використання доменної печі розплавлений залізний шлак безперервно додається в под, а розплав заліза зберігається в шарі мертвого заліза, в тому числі під дією гарячого повітря високого тиску в печі, накладається один на одного, так що вогнетривкий в нижній частині печі несе більшу фізичну вагу. . Для шару вуглецевої цегли на стику поду та дна печі ці сили відіграють роль у зсуві. Міцність вуглецевої цегли на стиск при кімнатній температурі становить 20-40 МПа, а міцність на вигин лише 7-15 МПа. Міцність при високих температурах Коли температура нижча за нормальну, коли тиск близький до межі міцності, його легко зламати або утворити тріщини. У цей час рідина залізного шлаку буде проникати в щілини і тріщини. Інфільтрація та ерозія розплавленого заліза.

(4) Плавучість розплавленого заліза. Щільність вогнетривких матеріалів набагато менша, ніж у розплавленого заліза, і вогнетривкі матеріали будуть піддаватися висхідній плавучості в розплавленому залізі. Дно печі, як правило, встановлюють біля оболонки печі з певним діаметром звуження, а пряме видавлювання та тертя вогнетривкого вогнетривача використовується для ослаблення його плавучості. Однак, коли сила досягає межі вогнетривкого матеріалу, це призведе до деформації вогнетривкого матеріалу або навіть його розриву і подальшого страждання. Ефект плавучості супроводжується більш серйозними пошкодженнями або навіть падінням з поплавків.

2. Хімічна атака:

(1) Науглероживана корозія гарячого металу. Чавун — це вуглецьвмісний ненасичений розчин залізуглецевого розплавленого заліза. Вміст вуглецю в чавуні зазвичай підтримується на рівні від 4.5% до 5.4% під час виробничого процесу. Вміст вуглецю пов’язаний з такими факторами, як об’єм доменної печі, тиск гарячого повітря та міцність плавлення, а найвищий – незрозуміло. Тому під час роботи доменної печі час від часу відбувається реакція науглероживання між розплавленим залізом у поді та вуглецевою цеглою, а кокс і вугільний порошок у паливі також можуть бути цементовані. Тривалий контакт впливає на вуглецеві цеглини в горні. Втрата та руйнування розплаву.

(2) Окисно-відновна реакція. Під час виробничого процесу доменної печі в горні відбуваються різні типи окисно-відновних реакцій, наприклад, водно-газова реакція, викликана витоком води на фурмі та стінці охолодження, що спричинить окислення вуглецевої цегли. , що призводить до втрати вуглецю або навіть подрібнення, що викликає тріщини. Міцність вуглецевої цегли зменшується. Ряд окисно-відновних реакцій лужних металів, таких як калій, натрій, свинець і цинк, у доменній печі може призвести до розпушування вуглецевої цегли, кільцевих тріщин та інших шкідливих наслідків.

У поді та днищі печі продовжують виникати фізичні та хімічні корозійні фактори, які взаємодіють один з одним і пошкоджують вогнетрив з поду та днища. Тому при підборі вогнетривких матеріалів на поді та днищі перераховані вище фактори повинні відповідати конкретної печі. Щоб забезпечити термін служби, слід правильно підбирати вогнетривкі матеріали з кращими комплексними характеристиками.