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行業(yè)資訊

高爐用耐火材料破壞機(jī)理、功能檢測及維護(hù)介紹

編輯:耐火磚廠家   分類:行業(yè)資訊  發(fā)布:2021-11-23   瀏覽:
一級高鋁磚 (1).jpg  
 
耐火材料具有抗堿性、導(dǎo)熱系數(shù)、耐堿性、導(dǎo)熱系數(shù)、耐鐵水溶性、平均孔徑、小于1μm孔容積率、透氣性、抗氧化性、耐渣腐蝕性等。它們更好地反映了高爐耐火材料工作條件下的功能。
1)購買國外碳磚時,合同中不需要中國的檢驗方法,不能進(jìn)行抽樣檢驗。往往方法檢驗功能指標(biāo)不好,國外廠家不認(rèn)可,只要承擔(dān),合同就要求選擇方法檢驗。
2)策劃者和使用者對特殊功能并無要求,仍按一般碳磚規(guī)格檢驗常規(guī)功能。
 
三、一爐碳磚檢驗一次樣品,而非批量多樣抽樣,顯然不符合碳磚檢驗取樣規(guī)范,難以保證產(chǎn)品質(zhì)量。4)在目前的碳素?fù)v打料檢測方法規(guī)范中,導(dǎo)熱系數(shù)檢測結(jié)果存在錯覺。碳搗打料的檢測方法規(guī)范YB4038-1991規(guī)定,碳搗打料的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)在1200℃焙燒24小時后檢測。由于碳搗料用于接近冷卻壁或爐底冷卻管,工作溫度為100~200℃,不可能達(dá)到1200℃。在檢測碳搗料的導(dǎo)熱系數(shù)時,發(fā)現(xiàn)同一碳搗料樣品在120℃和1200℃燒制后的導(dǎo)熱系數(shù)相差近1倍。
 
4)目前碳磚的功能檢測方法沒有檢測碳磚材料的種類和質(zhì)量,如電煅煤、普煅煤、石墨化煤、電石墨等。制作碳磚后,上述功能實驗方法難以區(qū)分,僅根據(jù)碳磚廠家的承諾是不可能的??煽紤]增加巖相剖析檢驗項目,顯微鏡下普煅煤.石墨電易于區(qū)分,采用巖相剖析方法可檢查是否添加普煅煤和電石墨。
高爐耐火材料損壞機(jī)理。
在高溫下,爐子練習(xí)是一種雜亂的物理化學(xué)過程,對耐火材料有不同程度的損傷需要中修或大修,而停爐大修則是高爐壽命的終結(jié)。耐火材料損壞機(jī)理總結(jié)如下:
 
一、高溫渣鐵的滲透和腐蝕。
爐腰和爐腹部形成熔融鐵渣,向下移動進(jìn)入爐缸,渣中的FeO.MnO.CaO和磚中的SiO2相互作用,形成低熔點的化合物,使磚襯表面軟熔。爐腹部位特別嚴(yán)重,開爐后不久就被腐蝕,僅靠冷卻壁上的渣皮進(jìn)行作業(yè)。
液態(tài)鐵、重金屬和堿金屬的浸入是爐底周圍損壞的主要原因。鐵的含水率會沿著石塊的縫隙和孔洞滲透到砌塊中,凝結(jié)分離石墨,體積膨脹,然后擴(kuò)大裂縫,使磚襯層脫落或漂浮。
 
2.高溫和熱震損壞。
在運動過程中,爐內(nèi)溫度經(jīng)常波動。如果溫度梯度的溫度應(yīng)力超過磚襯的限,磚就會破裂。實踐表明,爐體中下部的磚襯有裂紋和脫落。常見的熱應(yīng)力使磚襯里與工作表面平行50~100mm的深度發(fā)生裂紋,裂紋交叉穿插后大面積脫落。
 
三、爐料與煤氣流的沖突沖刷及煤氣碳素堆積的破壞作用。
爐膛氣體的實際流速可以達(dá)到15~20m/s,粉塵大,增加了煤流對耐火材料的沖磨作用。爐腰折角處磨損特別嚴(yán)重。爐體上部爐料較硬,有棱角,減少爐料沖突是磚襯損壞的重要原因。上升氣體含有約25%的CO,進(jìn)入磚襯氣孔和裂縫的CO在400-800℃分化時累碳。與耐火材料中的Fe2O3效應(yīng)相比,還原為單質(zhì)Fe,是CO分化的催化劑,加速了碳的積累。隨著碳堆積引起的晶型變化,伴隨著發(fā)作的體積變化,磚襯布置松弛,強(qiáng)度降低,導(dǎo)致開裂損壞。耐火材料的爐腰和爐體中下部損壞效果更為嚴(yán)重。
 
四、堿金屬及其它有害元素的損害作用。
爐內(nèi)的堿金屬和鋅經(jīng)高溫作用在爐料上循環(huán),一部分堆積在耐火材料上,另一些則隨爐氣排出。它們與耐火材料中的氧化鋁和氧化硅作用,形成低熔點的鋁硅酸鹽,使耐火材料軟化、腐蝕破壞;堿金屬與熱焦炭反應(yīng)生成氰化物,與水蒸汽和CO2反應(yīng)生成氰化氫。氰化氫進(jìn)入磚襯分化發(fā)生碳堆積,損壞耐火材料。
高爐內(nèi)任何部位的損壞都適用于各種損壞機(jī)制交替綜合效應(yīng)的結(jié)果。爐型設(shè)計、耐火材料結(jié)構(gòu)與原料、高爐冷卻設(shè)備與工藝系統(tǒng)、訓(xùn)練條件等是高爐壽命綜合評價指標(biāo)。
 
高爐耐火材料維護(hù)知識
爐底使用壽命是學(xué)術(shù)界和眾多耐火材料研究耐火材料爐襯的共同目標(biāo)。隨著鋼鐵冶煉技術(shù)的不斷進(jìn)步,對耐火材料的要求也越來越高。如何使耐火材料在嚴(yán)格的工作環(huán)境中長壽,可參考以下解決方案:
爐缸長壽系統(tǒng)解決方案:
(1)爐缸系統(tǒng)設(shè)計可靠,結(jié)構(gòu)合理,傳熱系統(tǒng)有效,界面少,無薄弱環(huán)節(jié);
②選擇質(zhì)碳磚,具有足夠的導(dǎo)熱能力和抗渣鐵侵蝕能力;
③設(shè)置有效的爐缸排水設(shè)施,防止?fàn)t缸氣隙發(fā)展,影響傳熱;
(4)設(shè)置完善的監(jiān)控系統(tǒng)和智能管理系統(tǒng),及時應(yīng)對異常情況;
⑤嚴(yán)格把施工質(zhì)量,把好的設(shè)計變成現(xiàn)實,為高爐長壽打好基礎(chǔ);
⑥有效控制冷卻設(shè)備損壞和漏水,防止漏水進(jìn)入爐缸碳磚區(qū)域;
⑦采用良好的原燃料,保證爐缸的活性和透氣性,保證高爐的穩(wěn)定運行;
⑧合理的爐缸維護(hù),定期有效的排水,嚴(yán)格控制爐缸灌漿;
 
熱風(fēng)爐管系統(tǒng)解決方案的要點包括:
(1)合理配置管道支座和拉桿結(jié)構(gòu),使波紋管有序位移;
②三岔口、孔口等耐火材料的薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)設(shè)置固定點,以減少耐火材料的位移;
③合理設(shè)置耐火材料的膨脹縫,避免膨脹縫成為串氣的薄弱環(huán)節(jié);
④管道磚下部和拱腳應(yīng)穩(wěn)定可靠,防止基腳不穩(wěn)定,導(dǎo)致管道磚下陷;
⑤根據(jù)耐火材料的溫度選擇可靠的耐火材料質(zhì)量,尤其是蠕變和耐熱震性能;
③定期用熱像儀檢測局部高溫點,提前進(jìn)行自流式注漿維修,防止局部串氣進(jìn)一步發(fā)展。

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