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高炉炼铁时各部位工作环境及耐火材料选择

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高炉炼铁时各部位工作环境及耐火材料选择

发布日期:2018-01-12 00:00 来源:http://www.zzkrnc.com 点击:

总体来说,高炉冶炼时各部位的工作环境都很恶劣,但也有些细微区别。

炉喉:它主要起保护炉衬作用。炉喉止常工怍时,温度为400〜500℃,受炉料的撞击和摩擦较为激烈,极易磨损。因此,炉喉部位〜般多用高铝砖砌筑,炉喉钢砖一般采用铸钢件,即使这样,炉喉受侵蚀仍不可避免,特别是炉喉钢砖下沿受物料冲右磨损更为突出。

高炉炼铁时各部位工作环境及耐火材料选择

炉身:它是高炉本体的重要组成部分,起着炉料的加热、还原和造渣作用,自始至终承受着煤气流的冲刷与物料冲击。但炉身上部和中部温度较低(400〜800℃),无炉渣形成和渣蚀危害。这部位主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损或热冲击(最高达50C/min)或者受到碱、锌等的侵入,碳的沉积而遭受损坏。

炉身下部温度较高,有大量炉渣形成,有炽热炉料下降时的摩擦作用;煤气上升时粉尘的冲刷怍用和碱金属蒸气的侵蚀作用。因此这个部位极易受侵蚀,严重者冷却器全被侵蚀光,只靠钢甲来维持。例如,某钢厂5号商炉,1996年4月破损调査时发现,7段I钢甲裂纹像网一样纵横交错,几乎连成一片,裂纹、龟裂严重,此段冷却壁基本全部被侵蚀、蚀光,只靠钢甲来维持(炉役后期)的。这种现象在全国其他高炉上也可能有类似现象。也就是说,高炉寿命长短与炉身部位的寿命长短有很大关系。因此,该部位(特别是炉身下部)要求选用有良好抗渣性、抗碱性及高温强度和耐磨性较高的优质粘土砖、高铝砖和刚玉砖。表9-2为高炉各部位砖衬侵蚀原因。

炉腰:它起着上升煤气流的缓冲作用。炉料在这里已部分还原造渣,透气性较差,同时渣蚀严重。另外,炉腰部位的温度高(1400〜1600℃),高温辐射侵蚀严重;碱的侵蚀也比较严重:含尘的炽热炉气上升,对炉衬产生较强的冲刷作用;焦炭等物料产生摩擦;热风通过时引起温度急剧变化作用。所以,炉腰也是极易受损的区域,直接影响了高炉寿命。

炉腹:炉腹连接着炉缸和炉腰。一般作上大下小设计也正适应气体体积增加和炉料变成渣铁后体积缩小的需要。该部位温度更高。其下部炉料温度约在1600〜I650℃,气流温度也高,并形成大量的中间渣(指处于滴落过程中成分、温度在不断变化的炉渣,国外称炉腹渣)开始滴落。因此,该部位所受的热辐射、熔渣侵蚀都很严重。另外,碱金属的侵入、碳的沉积而引起的化学作用、由上而下的熔体和由下而上的炽热气流的冲刷作用也加剧。所以,该部位也一良是高炉易受损区域。

炉缸、炉底:炉缸主要起着燃烧焦炭和储存渣铁的作用。由风口鼓入的热风首先与焦炭燃烧,产生煤气(即煤气的初始分布)供给高炉冶炼还原用。风口区是高炉内温度最高的区域,一般在1700〜2000℃以上。炼铁生产的终了产物渣铁也聚集在炉缸,周期地由渣口和铁口排出。炉缸的衬砖(特别是碳砖)主要受渣铁水的冲刷与侵蚀,炉底主要是保护炉缸,避免渣铁泄漏。但炉底砖衬主要受铁水的冲刷侵蚀,乃至损毁。铁水侵入可引起耐火砖上浮,化学侵蚀可引起耐火砖脆化层的扩展,从而使高炉炉底耐火材料发生严重破坏。由于炉缸、炉底耐火砖衬受侵蚀后不易修补,因此其损坏程度往往决定着高炉的一代寿命。该部位要求耐火材料具有耐渣铁水的侵蚀、渗透,耐碱性和导热性要好。

出铁口:随着高炉日趋大型化,导致每日出铁次数增多,周而复始,出铁口的工作条件是相当苛刻的。出铁口既要受到铁水环流、炉渣、碱的侵蚀和摩擦作用,又要受到从出铁到出铁结束温度变化所带来的热冲击,同时也受到开铁口或堵铁口时的机械振动损伤。

高炉出铁沟:高炉出铁沟是高温铁水或熔渣流经的通道,其衬体主要受铁水、熔渣及微量元素的冲刷侵蚀及浸润。这要求出铁沟用耐火材料不仅抗渣铁水侵蚀性强,而且抗高温性能要好。同时,烟气、灰尘、粉粒等对周围具有一定的污染作用,所以,出铁场环境较为恶劣。各国十分注意环境保护工作,在出铁沟衬里长寿的基础上,安设有衬罩盖,并配有吸尘装置,这样大大改善了高炉炉前的作业环境。


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