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高炉铁沟料的使用及损毁状况

文章编辑:耐火材料 发表时间:2020-08-08 浏览次数:

       早期出铁沟的施工主要以捣打成型为主,通铁量只有3~5万吨,后来随着材料材质的优化和施工方法的改进,修 补后出铁沟的通铁量可达4~10万吨。再后来,浇注施工法的应用又进一步延长了出铁沟的服役寿命,经过多次修补 后通铁量可以超过50万吨,每吨铁的出铁沟耐火材料消耗也可以减少到0.4kg以下。

      铁沟料使用时的主要损毁原因有三个:铁水高温下的冲刷蚀损;熔渣的化学侵蚀和渗透;出铁沟所经受的温度急变。

      首先是高温铁水对耐火材料的破坏,在高炉的压力作用下,高达1500℃的铁水喷涌而出直接冲击在出铁沟的工 作面上,导致出铁沟材料特别是冲击区范围内材料的冲刷损毁。另外,增碳剂此处还会形成涡流,其不但加剧了沟衬的冲刷 蚀损,同时也加剧了铁水和铁渣对沟衬的热冲击作用。这些因素的共同作用对材料的破坏十分严重,所以该部位的寿 命长短决定了整个出铁沟的服役寿命

       第二,在高炉炼铁过程中,熔融的高炉渣对耐火材料的破坏也十分严重。由于熔渣的化学组成相对复杂,因此在 工作时的高温下容易和耐火材料的组分发生反应而生成低熔点相,从而致使材料的结构发生破坏、抗侵蚀和抗冲刷等 性能降低。不仅如此,高炉渣还很容易粘附在出铁沟沟壁上,这也是沟衬损毁的重要因素。具体而言,对于不同结构 的出铁沟,熔渣对沟衬材料破坏的主要机制也有所不同:对于贮铁式出铁沟,高炉渣的危害主要是冲刷和侵蚀;而对于 非贮铁式出铁沟,除了熔融高炉渣直接的冲刷侵蚀破坏外,沟壁上沉积的过多炉渣还会妨碍出铁沟的正常通铁,因此 出铁沟每正常使用一段时间后必须进行扒渣作业。而进行扒渣的同时,部分沟壁耐火材料不可避免地会与表面的高炉 渣一起被除去,所以扒渣作业不仅会直接破坏出铁沟结构、增加材料的内部缺陷,而产生的结构缺陷又会进一步加剧 铁水冲刷和熔渣侵蚀对材料的破坏,因此对非贮铁式出铁沟来说,高炉渣的破坏作用更为严重。

       第三,虽然高炉炼铁的工作是连续式的,但出铁作业却是间歇式的,因此铁沟料会经受剧烈的温度变化,而温度 的急剧变化对沟衬材料的抗热震性提出了较高要求。除以上的损毁因素外,铁水对沟衬的渗透作用也会破坏出铁沟结 构,它使耐火材料熔蚀、剥落,从而降低了出铁沟的抗冲刷性能;而ASC铁沟料中的碳素原料被氧化也会使出铁沟结构 劣化、抗渣性降低,它们都会促使出铁沟耐火材料的损毁。

 

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