高爐爐腹區(qū)域耐火材料內(nèi)襯的侵蝕破損機(jī)
時(shí)間:2019-12-18
高爐爐腹位于爐缸風(fēng)口回旋區(qū)的上方,高溫爐腹經(jīng)該區(qū)域向上排升;同時(shí)軟熔帶根部通常處于爐腹部位,因此該區(qū)域使用的耐火材料內(nèi)襯工作條件惡劣,也是高爐耐火材料內(nèi)襯和冷卻壁易出現(xiàn)破損的部位。
在爐腹區(qū)域,受到高溫烈的熱沖擊作用,是在邊緣流發(fā)展時(shí),爐襯或冷卻器的熱面溫度通常~,而且由于氣流分布不穩(wěn),造成溫度波動(dòng),磚襯和冷卻器承受著的溫度變化引起的熱沖擊,熱力破壞作用突出。與此同時(shí),爐腹“上大下小”的幾何結(jié)構(gòu),使磚襯和冷卻器承受著軟熔帶熔滴的液態(tài)渣鐵和上升的高溫流的沖刷、化學(xué)侵蝕以及氧化作用,上部爐料所形成的側(cè)壓力、摩擦力以及高爐崩料、坐料所產(chǎn)生的沖擊力也主要作用于爐腹區(qū)域。
對(duì)于采用冷卻壁結(jié)構(gòu)高爐而言,無論爐腹區(qū)域采用何種耐火材料磚襯,一般開爐以后的~年內(nèi),爐腹區(qū)域耐火磚襯消失,主要依靠冷卻器的冷卻作用,在其熱面附著一層凝鐵、焦炭和凝渣的混合物,即保護(hù)性“渣皮”。
實(shí)踐證實(shí),高爐一代爐役期間,爐腹區(qū)域主要依靠這種保護(hù)性的渣皮維持工作,渣皮厚度一般為~mm,而且渣皮厚度也是根據(jù)高爐爐況不斷變化的,在邊緣流發(fā)展、爐墻熱負(fù)荷升高以及下降爐料沖擊時(shí),渣皮還會(huì)脫落,在冷卻器的冷卻作用下,熱平衡時(shí),新的渣皮還會(huì)形成,這個(gè)過程周而復(fù)始、循環(huán)往復(fù)。由此可見,實(shí)現(xiàn)爐腹區(qū)域的冷卻,須改變水質(zhì)、冷卻器的傳熱性能,形成表面光滑均勻的保護(hù)性渣皮,這是實(shí)現(xiàn)爐腹區(qū)域長壽的重要的環(huán)節(jié)。
因此進(jìn)入世紀(jì)以后,外大型高爐在爐腹區(qū)域普遍采用銅冷卻壁,其主要目的就是利用銅冷卻壁的高導(dǎo)熱性,使保護(hù)性渣皮能夠形成,爐腹區(qū)域采用銅冷卻壁以后,甚至可以取消其熱面的磚襯,用一層mm左右的噴涂料代替,在開爐初期保護(hù)銅冷卻壁免受各類物理損壞。對(duì)于爐腹區(qū)域采用鑄鐵冷卻壁和銅冷卻板時(shí),應(yīng)優(yōu)先導(dǎo)熱性能優(yōu)異的耐火材料,而且應(yīng)該減薄磚襯厚度,增加冷卻器/磚襯的綜合傳熱性能,使保護(hù)性渣皮能夠穩(wěn)定形成。
在爐腹區(qū)域,受到高溫烈的熱沖擊作用,是在邊緣流發(fā)展時(shí),爐襯或冷卻器的熱面溫度通常~,而且由于氣流分布不穩(wěn),造成溫度波動(dòng),磚襯和冷卻器承受著的溫度變化引起的熱沖擊,熱力破壞作用突出。與此同時(shí),爐腹“上大下小”的幾何結(jié)構(gòu),使磚襯和冷卻器承受著軟熔帶熔滴的液態(tài)渣鐵和上升的高溫流的沖刷、化學(xué)侵蝕以及氧化作用,上部爐料所形成的側(cè)壓力、摩擦力以及高爐崩料、坐料所產(chǎn)生的沖擊力也主要作用于爐腹區(qū)域。
對(duì)于采用冷卻壁結(jié)構(gòu)高爐而言,無論爐腹區(qū)域采用何種耐火材料磚襯,一般開爐以后的~年內(nèi),爐腹區(qū)域耐火磚襯消失,主要依靠冷卻器的冷卻作用,在其熱面附著一層凝鐵、焦炭和凝渣的混合物,即保護(hù)性“渣皮”。
實(shí)踐證實(shí),高爐一代爐役期間,爐腹區(qū)域主要依靠這種保護(hù)性的渣皮維持工作,渣皮厚度一般為~mm,而且渣皮厚度也是根據(jù)高爐爐況不斷變化的,在邊緣流發(fā)展、爐墻熱負(fù)荷升高以及下降爐料沖擊時(shí),渣皮還會(huì)脫落,在冷卻器的冷卻作用下,熱平衡時(shí),新的渣皮還會(huì)形成,這個(gè)過程周而復(fù)始、循環(huán)往復(fù)。由此可見,實(shí)現(xiàn)爐腹區(qū)域的冷卻,須改變水質(zhì)、冷卻器的傳熱性能,形成表面光滑均勻的保護(hù)性渣皮,這是實(shí)現(xiàn)爐腹區(qū)域長壽的重要的環(huán)節(jié)。
因此進(jìn)入世紀(jì)以后,外大型高爐在爐腹區(qū)域普遍采用銅冷卻壁,其主要目的就是利用銅冷卻壁的高導(dǎo)熱性,使保護(hù)性渣皮能夠形成,爐腹區(qū)域采用銅冷卻壁以后,甚至可以取消其熱面的磚襯,用一層mm左右的噴涂料代替,在開爐初期保護(hù)銅冷卻壁免受各類物理損壞。對(duì)于爐腹區(qū)域采用鑄鐵冷卻壁和銅冷卻板時(shí),應(yīng)優(yōu)先導(dǎo)熱性能優(yōu)異的耐火材料,而且應(yīng)該減薄磚襯厚度,增加冷卻器/磚襯的綜合傳熱性能,使保護(hù)性渣皮能夠穩(wěn)定形成。
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