潍坊市远恒化工科技有限公司

分析不定行耐火材料的发展趋势

  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。

20190708

  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,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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