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目前大型高炉炉缸内衬的侵蚀基本发生在铁口以下区域,而且铁口侧侵蚀程度大于非铁口侧,并且存在明显侵蚀通道。可以说铁口以下内衬的侵蚀程度直接决定着炉缸的寿命长短,分析认为内衬侵蚀与炭砖种类、冷却壁结构、冷却制度、护炉等有关,改进措施为:
1、合理选择铁口以下区域炭砖种类
铁口以下区域采用超微孔炭砖,这种炭砖导热系数大于20W/(m.K)、小于1μm孔容积率指标大于80%,且表面容易结渣壳,并且具有抗铁水渗透侵蚀好等特点,是铁口以下区域的首选。冷却水堆炭砖的冷却效果有限,因此,炭砖不宜过厚,适宜厚度是在适当冷却条件下保证炭砖热面温度小于800℃,使液态渣铁在炭砖热面凝固,并且还可以有效防止锌及钾、钠等碱金属化学侵蚀。
2、选择合理冷却壁结构
铜冷却壁导热系数在380W/(m.K)以上,铸铁冷却壁导热系数在38W/(m.K)左右,铜冷却壁导热系数比铸铁大10倍。因此,铁口以下区域选择铜冷却壁,并且冷却壁有效比冷却面积大于1.0。
3、选择合理冷却制度
冷却制度对高炉长寿起到非常重要作用,合理的冷却制度要求在设计过程中首先选择高炉最大冶炼强度,其次选择炉衬材质与结构,最后根据热流强度选择冷却水流量。炉体所承担热负荷必须通过冷却水带走,根据炉缸炭砖结构形式、炭素捣料性质与冷却壁结构形式所形成的综合热阻,以炭砖热面温度低于800℃作为约束条件确定冷却水量。
4、定期采用钒钛矿护炉
定期采用钒钛矿护炉,保证砖缝和炭砖表面Ti(C、N)物质永久性存在。使用钒钛矿护炉时机和方法应慎重选择。高炉在砌筑过程中出现砖缝是不可避免的,因此,在开炉6个月到1年时间内,当保护砖被完全侵蚀后,即应首次使用钒钛砖护炉,利用Ti(C、N)高熔点物质填充砖缝,以利于永久性渣壳形成。之后每隔6个月左右,不必等到炭砖温度升高,再使用1次钒钛矿护炉,保持Ti(C、N)物质永久性存在。
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