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2018-08-30 次阅读 行业新闻

荣盛耐材如何防止炭砖环裂

高炉生产实践表明,具有一定长度的炭砖,由于在热面和冷面存在较大的温差,在炭砖内产生较大的温差热应力,容易引起炭砖环裂;碱金属蒸气侵入炭砖中使其变脆,强度降低,从而使炭砖环裂加剧。炉缸环形炭砖出现环裂后,裂缝处出现气体隔热层,其内部热量向炉缸外部传递阻力增大,其外部的冷却作用也因此而降低,使环裂缝内侧的炭砖温度升高,侵蚀速度加快。由于碱金属蒸气侵蚀发生在800℃左右,所以炭砖环裂也发生在炭砖800℃等温线附近。

对于传统结构的炉缸炉底内衬,在炉缸环形炭砖中间产生环状断裂,也称之为环形脆化层。这种环形脆化层在炉缸侧壁环形炭砖中间呈带状分布,并基本与炭砖的热面平行,中间环带具宥一定的宽度,在环状脆化层以内的炭砖已变成粉状。环状脆化层的形成,使炭砖的整体导热性能大大降低。这样,炭砖热面温度升高,会进一步促进铁水的渗透,从而加快了对炭砖的侵蚀,使炉缸寿命大幅度降低。

防止炭砖环裂的根本措施

根据炭砖环裂的形成机理,提出防止炭砖环裂的根本措施是:必须强化对炭砖的有效冷却,提高炭砖传热性能’降低炭砖整体温度,降低炭砖内部热应力,防止由于热应力产生的微裂纹,从源头上断绝钾蒸气向炭砖内部流动和扩散因此,在高炉设计时应将炭砖冷面与冷却壁热面直接接触,炭砖与冷却壁之间不设碳质填料,以改善炭砖的传热过程,对炭砖进行有效的冷却,保障热量能够顺畅地传出。

综上所述,在高炉炉缸条件下,仅能存在纯的碱金属蒸气,碱金属氧化物和碳酸盐不能稳定存在。钾蒸气不是侵蚀炉缸炭砖的直接原因,而液态碱金属则是侵蚀炉缸炭砖的直接原因炭砖传热性能差造成炭砖内部产生微裂纹,微裂纹是钾蒸气流动和扩散的特殊通道,是钾侵蚀炉缸炭砖的诱因。液态钾与接触的炭砖灰分反应,造成灰分体积膨胀,加剧微裂纹的形成和扩展,有利于钾蒸气的流动和扩散以及液态钾金属的富集。液态钾与窜入炉缸的CO在炭砖裂纹处持续不断地反应,形成的石墨持续不断挤压裂纹,促使裂纹不断扩展,形成较宽的裂纹。提高炭砖传热性能,抑制炉缸煤气窜气是避免炉缸环裂产生的根本措施。

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