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礦熱爐用耐火材料受損的四個主要原因

7月,23,2019

  礦熱爐用耐火材料受損的四個主要原因:


  1、鐵水滲透破壞


  鐵水沿著碳磚氣孔向碳磚內部滲透,滲透的鐵水溶解碳磚中的粘結劑,進而溶蝕碳磚中的碳顆粒,破壞碳磚組織致密性,降低了碳磚的強度,滲入到碳磚中的鐵水與碳磚發生化學反應,生成了FexC—類的脆性物質,這種物質生成以后在碳磚的氣孔中產生體積膨脹,使碳磚氣孔脆化、破裂,在碳磚熱面形成脆化層。


  2、爐內鐵水環流


  鐵水環流加劇了鐵水對碳磚表面脆化層的沖刷磨蝕,使碳磚減薄,死鐵層深度越淺,爐缸中心區域流速變慢,爐缸側壁的環流加強,爐缸側壁碳磚受到流動渣鐵的強烈沖刷磨蝕,從而降低爐襯壽命。


  3、堿金屬及鋅等對碳磚的侵蝕


  熱力學計算表明,當碳磚的傳熱性能較差時,熱面和冷面存在較大的溫差,碳磚內部產生溫差熱應力較大,誘發碳磚產生裂紋,純的堿金屬蒸汽通過碳磚的微裂紋不斷向碳磚低溫區流動和擴散,微裂紋是環裂產生的誘因。如果堿金屬蒸汽在進入到碳磚微裂紋后,當溫度滿足800?900℃時,堿金屬蒸汽會在微裂紋中液化,然后與碳磚的硅鋁質灰分發生反應,造成灰分的體積膨脹30%?50%,加劇碳磚微裂紋擴展而形成裂紋。計算表明,只有堿金屬蒸汽富集液化后才能與CO共同作用,在裂紋內形成活性炭沉積,這種反應持續不斷進行,對碳磚裂紋進行持續的膨脹擠壓,碳磚裂紋不斷擴展,最終割裂碳磚形成環裂,提高碳磚的導熱性能是阻止環裂的有效手段。


  6K(1)+3CO+3Al2O3·2SiO7+10SiO2=3[K2O·Al2O3·4SiO2]+3C


  △G=—524800+241.0T—8.314Tlnp3co


  在礦熱爐生產中,液態堿金屬很容易和碳磚內的硅鋁質灰分發生反應,反應后灰分體積膨脹約30%,形成碳磚侵蝕的惡性循環。


  4、CO2和H2O的氧化熔蝕


  冷凝爐襯內襯大部分為炭質材料,碳元素對于氧化是異常敏感的。爐眼部位很容易受到氧化性氣體的熔蝕,這種損壞的決定因素仍然是溫度,當碳磚熱面溫度降到1150℃以下時,渣鐵就會形成冷凝層,侵蝕可大大緩解,甚至不會發生,所以,減少碳磚侵蝕也可以歸納為通過加強冷卻和使用高導熱材料來降低爐襯熱面溫度。

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