Lựa chọn Gạch chịu lửa Lớp lót trong các bộ phận khác nhau của lò cao

Lò cao hiện là thiết bị luyện chính, có đặc điểm là phúc lợi công cộng đơn giản, công suất sản xuất lớn. Lớp lót gạch chịu lửa chiếm vị trí quan trọng trong lò cao. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, lớp gạch chịu lửa lót tường lò bị ăn mòn dần do nhiều chức năng khác nhau. Vì vậy, để kéo dài tuổi thọ cho lò nhiệt độ cao, cần lựa chọn gạch chịu lửa lót sàn một cách hợp lý. Phương pháp lựa chọn lớp lót gạch chịu lửa cho từng bộ phận như sau:

(1) Họng lò chịu ảnh hưởng chủ yếu của sự va đập và hao mòn của điện tích. Nói chung, gạch thép hoặc gạch thép làm mát bằng nước được sử dụng.

(2) Khi các lò cao quy mô lớn hiện đại sử dụng kết cấu thành mỏng, nên chọn vật liệu chịu lửa có khả năng chịu hóa chất tốt và chịu mài mòn. Trong số đó, gạch đất sét nung có tỷ trọng cao là phù hợp nhất và thường được sử dụng để thay thế gạch lót.

(3) Cơ chế gây hại chủ yếu là tạo ra sốc nhiệt, sự ăn mòn khí ở nhiệt độ cao, sự kết tủa của kim loại kiềm, kẽm và cacbon, và sự tấn công hóa học của xỉ ban đầu. Lớp lót gạch phải được làm bằng vật liệu chịu lửa có khả năng chống sốc nhiệt, xói mòn xỉ sơ cấp và chống ăn mòn. Thực tiễn đã chỉ ra rằng vật liệu chịu lửa dù tốt đến đâu cũng phải bị bào mòn. Chỉ khi đạt được trạng thái cân bằng (khoảng một nửa chiều dày ban đầu) thì nó mới được ổn định. Lần này là khoảng 3 năm. Trên thực tế, gạch nhôm carbon thiêu kết với hiệu suất tốt hơn (rẻ hơn nhiều) cũng có thể đạt được mục tiêu này. Vì vậy, gạch nhôm-cacbon có thể được sử dụng trong các lò cao từ 1000m3 trở xuống.

(4) Nguyên nhân chính gây hỏng bụng lò là do khí ở nhiệt độ cao và xỉ sắt bị ăn mòn. Cường độ dòng nhiệt của bộ phận này rất cao, không có vật liệu chịu lửa nào có thể chống lại vật liệu chịu lửa trong thời gian dài. Tuổi thọ của vật liệu chịu lửa trong phần này không dài (dài 1 ～ 2 tháng, ngắn 2 ～ 3 tuần). Nói chung, các vật liệu chịu lửa có độ chịu lửa cao, nhiệt độ làm mềm tải cao và mật độ khối cao được lựa chọn, chẳng hạn như gạch alumin cao và gạch nhôm cacbon.

(5) Khu vực lò nung. Vùng này là vùng phản ứng oxy hóa duy nhất trong lò cao, nhiệt độ cao có thể lên tới 1900-2400 ℃. Ứng suất nhiệt do nhiệt độ cao, xói mòn khí ở nhiệt độ cao, xói mòn xỉ sắt, xói mòn kim loại kiềm, xói mòn cốc chuyển động có chu kỳ,… sẽ gây ra hư hỏng lớp lót gạch. Các lò cao hiện đại sử dụng gạch composite để xây dựng khu vực lò sưởi. Các vật liệu là alumin cao, corundum, mullite, corundum nâu, silicon nitride và silicon carbide composite, và cũng có thể được sử dụng cho các khối carbon ép nóng.

(6) Ở những khu vực mà vỏ lò cao bị ăn mòn nghiêm trọng, mức độ ăn mòn luôn là cơ sở để xác định tuổi thọ của lò cao thế hệ thứ nhất. Những ngày đầu, do chưa có máy làm nguội nên đáy lò cao hầu như chỉ sử dụng một loại vật liệu chịu lửa gốm duy nhất. Do đó, các nguyên nhân chính gây ra hư hỏng là các vết nứt của khối xây do ứng suất nhiệt và sự nổi của các viên gạch đáy do sự xâm nhập của sắt nóng chảy vào các vết nứt, sự xâm nhập và ăn mòn của sắt nóng chảy trên các viên gạch cacbon, sự tấn công hóa học của các kim loại kiềm vào gạch carbon, và tác động của ứng suất nhiệt lên gạch carbon. Sự phá hủy và oxy hóa gạch carbon bởi CO2 và H2O vẫn là những yếu tố quan trọng đe dọa tuổi thọ sử dụng của đáy lò và lò sưởi.

Điều kiện sản xuất của từng bộ phận trong lò cao là khác nhau nên các khu vực khác nhau cần lựa chọn vật liệu chịu lửa khác nhau và sử dụng cho phù hợp để tránh những rắc rối không đáng có khiến vật liệu chịu lửa không đạt yêu cầu và các vấn đề khác.