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          2018-08-30 次閱讀 行業新聞

          榮盛耐材如何防止炭磚環裂

          高爐生產實踐表明,具有一定長度的炭磚,由于在熱面和冷面存在較大的溫差,在炭磚內產生較大的溫差熱應力,容易引起炭磚環裂;堿金屬蒸氣侵入炭磚中使其變脆,強度降低,從而使炭磚環裂加劇。爐缸環形炭磚出現環裂后,裂縫處出現氣體隔熱層,其內部熱量向爐缸外部傳遞阻力增大,其外部的冷卻作用也因此而降低,使環裂縫內側的炭磚溫度升高,侵蝕速度加快。由于堿金屬蒸氣侵蝕發生在800℃左右,所以炭磚環裂也發生在炭磚800℃等溫線附近。

          對于傳統結構的爐缸爐底內襯,在爐缸環形炭磚中間產生環狀斷裂,也稱之為環形脆化層。這種環形脆化層在爐缸側壁環形炭磚中間呈帶狀分布,并基本與炭磚的熱面平行,中間環帶具宥一定的寬度,在環狀脆化層以內的炭磚已變成粉狀。環狀脆化層的形成,使炭磚的整體導熱性能大大降低。這樣,炭磚熱面溫度升高,會進一步促進鐵水的滲透,從而加快了對炭磚的侵蝕,使爐缸壽命大幅度降低。

          防止炭磚環裂的根本措施

          根據炭磚環裂的形成機理,提出防止炭磚環裂的根本措施是:必須強化對炭磚的有效冷卻,提高炭磚傳熱性能’降低炭磚整體溫度,降低炭磚內部熱應力,防止由于熱應力產生的微裂紋,從源頭上斷絕鉀蒸氣向炭磚內部流動和擴散因此,在高爐設計時應將炭磚冷面與冷卻壁熱面直接接觸,炭磚與冷卻壁之間不設碳質填料,以改善炭磚的傳熱過程,對炭磚進行有效的冷卻,保障熱量能夠順暢地傳出。

          綜上所述,在高爐爐缸條件下,僅能存在純的堿金屬蒸氣,堿金屬氧化物和碳酸鹽不能穩定存在。鉀蒸氣不是侵蝕爐缸炭磚的直接原因,而液態堿金屬則是侵蝕爐缸炭磚的直接原因炭磚傳熱性能差造成炭磚內部產生微裂紋,微裂紋是鉀蒸氣流動和擴散的特殊通道,是鉀侵蝕爐缸炭磚的誘因。液態鉀與接觸的炭磚灰分反應,造成灰分體積膨脹,加劇微裂紋的形成和擴展,有利于鉀蒸氣的流動和擴散以及液態鉀金屬的富集。液態鉀與竄入爐缸的CO在炭磚裂紋處持續不斷地反應,形成的石墨持續不斷擠壓裂紋,促使裂紋不斷擴展,形成較寬的裂紋。提高炭磚傳熱性能,抑制爐缸煤氣竄氣是避免爐缸環裂產生的根本措施。

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