高炉炉缸永久性内衬生成技术探讨 - 冶金之家.doc

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1、高炉炉缸永久性内衬生成技术探讨车玉满，郭天永，孙鹏，姚硕，陈国一在钢铁企业的实际生产中，高炉炉缸炭砖无论使用何种耐火材料，在煤气流冲刷、铁水环流和碱金属化学反应等作用下被侵蚀是不口I避免的。高炉炉缸要实现长寿须形成永久型炉衬，利用永久内衬把铁水和炭砖隔离，保证炭砖不被铁水环流和碱金属化学侵蚀。在此，笔者将主要结合高炉炉缸永久型炉衬作用与形成技术展开探讨。1炉缸结构形式与内衬侵蚀特征日前，国内高炉炉缸主要分为大块炭砖和小块炭砖两种形式。大块炭砖结构形式-般在铁口区域和铁口以下区域使用超微孔炭砖，在铁口以上区域使用微孔炭砖，在炭砖内侧砌筑•层陶瓷杯。小块炭

2、砖结构形式一般在铁口区域全部使用貝有冇墨特性的NMD炭砖(•种半石墨质炭砖)，在铁口侧和容易产生“象脚”侵蚀的区域也使用…部分NMD砖，其余部位使用NMA砖，砖衬总厚度比大块炭砖惇许多，在炭砖内侧有保留陶瓷杯的，也有不保留陶瓷杯的。山于炭砖导热系数普遍提高，微孔砖导热系数在12W/(mk)〜15W/(m・k)之间，超微孔炭砖导热系数最高超过20W/(mk),即使采用大块炭砖结构形式，炭砖热而温度与冷而温度怎值比普通炭砖小很多，解决了环裂问题。小块炭砖的儿何参数比人块炭砖小许多，并HNMD砖导热系数非讯高，即使是导热系数相对较低的NMA砖，其导热系数也达

3、到16W/(m・k)以上。因此，每块小块炭砖前面温度与后而温度差值其至比超微孔大块炭砖小许多,从根本上解决了环裂问题。目前，大型高炉炉缸内炭砖侵蚀主要发心在特定区域内，并口存在明显的侵蚀通道。根据破损调查发现无论采用大块炭砖结构形式，还是采用小块炭砖结构形式，侵蚀基本发生在铁口以下的区域，而且铁口侧侵蚀程度大于非铁口侧。铁口上部炭砖山于有渣壳保护，几乎没有侵蚀痕迹。内衬首先从铁口以下死铁层中部和在圆周方向距铁口屮心线16。左右范围内开始侵蚀，而后在铁水静斥力和铁水环流所产生剪切力的共同作用下，侵蚀范围逐渐扩大,为扩大到陶瓷垫上沿100mm后进入缓流层。

4、山丁缓流层内铁水环流速度明显减小，炭砖被侵蚀程度明显减轻；同样,在圆周方向距铁口距离超过33。后，由于铁口吸附作用下降,炭砖被侵蚀程度也逐渐减轻。目前，大型高炉炉缸炭砖侵蚀的主要现象是出现严重分层和疏松，分层与疏松产仝的原因有以下几个方面：炭砖微气孔指标低。如果炭砖小于lym的气孔容积率指标小于70%,则气孔大于lpm部分更容易被铁水渗透侵蚀。在铁水静爪力和环流作用下恢水会渗到炭砖内部,改变其物性,引起膨胀其至开裂，出现分层与疏松现象。在炉缸内炭砖长期与诜水丸接接触，ifljUAtt炉铁水中［C］处丁非饱和状态，铁水还会沿着炭砖气孔孔道和裂缝向炭砖内部

5、渗透。当经长期浸泡和化学侵蚀到•定程度后,炭砖结构遭到破坏,就会产化微观“漂浮”侵蚀现象。锌与钾、钠碱金属化学侵蚀造成炭砖疏松粉化。入炉碱金属中的•部分在炉内循环不能排到炉外，碱金属中K、Na蒸气与砖中添加剂AI2O3及SiO2在800°C~870°C以上的温度以及在铁水和煤气中CO2催化作用下发生化学反应，形成钾霞石和门榴石，造成体积膨胀。根据有关资料介绍，当碱金属吸收彊大于2%时，炭砖将会膨胀开裂，引起炭砖分层与粉化。2炉缸炭砖内表面渣壳的组成与形成■般来说，高炉炉缸内液态熔渣密度在1.4g/cn?左右，血液态铁水密度在7.0g/cn?左右，熔渣密

6、度远小「铁水密度。因此，在铁水浮力的作用下，铁口以下区域形成渣克比较I木I难，死铁层越深越I木1难。然而，炉缸是在非静止状态下工作，在铁II虹吸作用、风II煤气流対炉缸搅拌作用、铁水环流作用下，铁II上部熔渣也会沉入铁II以下。同时，炉缸内高炉炉缸永久性内衬生成技术探讨车玉满，郭天永，孙鹏，姚硕，陈国一在钢铁企业的实际生产中，高炉炉缸炭砖无论使用何种耐火材料，在煤气流冲刷、铁水环流和碱金属化学反应等作用下被侵蚀是不口I避免的。高炉炉缸要实现长寿须形成永久型炉衬，利用永久内衬把铁水和炭砖隔离，保证炭砖不被铁水环流和碱金属化学侵蚀。在此，笔者将主要结合高炉

7、炉缸永久型炉衬作用与形成技术展开探讨。1炉缸结构形式与内衬侵蚀特征日前，国内高炉炉缸主要分为大块炭砖和小块炭砖两种形式。大块炭砖结构形式-般在铁口区域和铁口以下区域使用超微孔炭砖，在铁口以上区域使用微孔炭砖，在炭砖内侧砌筑•层陶瓷杯。小块炭砖结构形式一般在铁口区域全部使用貝有冇墨特性的NMD炭砖(•种半石墨质炭砖)，在铁口侧和容易产生“象脚”侵蚀的区域也使用…部分NMD砖，其余部位使用NMA砖，砖衬总厚度比大块炭砖惇许多，在炭砖内侧有保留陶瓷杯的，也有不保留陶瓷杯的。山于炭砖导热系数普遍提高，微孔砖导热系数在12W/(mk)〜15W/(m・k)之间，超

8、微孔炭砖导热系数最高超过20W/(mk),即使采用大块炭砖结构形式，炭砖热而温度与冷而温度怎值