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更新時(shí)間：2025.01.04
高爐爐缸炭磚環(huán)裂機(jī)制初探

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熱力學(xué)計(jì)算表明,高爐爐缸僅存在純的堿金屬蒸氣,不存在堿金屬的氧化物和碳酸鹽,并且堿金屬蒸氣壓很低,不是對(duì)爐缸炭磚進(jìn)行侵蝕的直接原因,而當(dāng)前大多文獻(xiàn)認(rèn)為環(huán)裂是堿蒸氣侵蝕的結(jié)果。炭磚傳熱性能較差時(shí)炭磚內(nèi)部熱應(yīng)力較大,誘發(fā)炭磚產(chǎn)生微裂紋,純的堿金屬蒸氣通過(guò)炭磚的微裂紋不斷向炭磚低溫區(qū)流動(dòng)和擴(kuò)散,微裂紋是環(huán)裂產(chǎn)生的誘因。在爐缸的高壓環(huán)境下,800~900℃時(shí)鉀蒸氣在微裂紋中液化,然后與炭磚的硅鋁質(zhì)灰分反應(yīng),造成灰分體積膨脹30%~50%,加劇炭磚微裂紋擴(kuò)展,形成裂紋,是環(huán)裂產(chǎn)生的必要條件。計(jì)算表明,只有堿蒸氣富集液化后才能與一氧化碳共同作用,在裂紋里形成活性炭沉積,這種反應(yīng)持續(xù)不斷地進(jìn)行,對(duì)炭磚裂紋進(jìn)行持續(xù)的膨脹擠壓,炭磚裂紋不斷擴(kuò)展,最終割裂炭磚形成環(huán)裂。提高炭磚傳熱效果和阻止?fàn)t缸CO竄氣是避免炭磚產(chǎn)生環(huán)裂的根本措施。

鉛對(duì)高爐爐底炭磚的侵蝕機(jī)制

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為了防治鉛對(duì)爐底襯磚的侵蝕,對(duì)被鉛侵蝕的高爐爐底炭磚殘磚試樣進(jìn)行了性能測(cè)試和顯微結(jié)構(gòu)分析,并重點(diǎn)分析了含鉛量高的爐底炭磚的顯微結(jié)構(gòu),研究了鉛在炭磚中的存在形式和分布狀態(tài)。結(jié)果表明:金屬鉛可以滲入爐底炭磚的氣孔中;鉛滲入炭磚對(duì)炭磚強(qiáng)度、抗氧化性、抗堿性等性能有明顯的不利影響;鉛對(duì)炭磚的侵蝕機(jī)制是鉛滲透到炭磚的孔隙中氧化膨脹而破壞磚體;防治鉛害的措施是盡量少用鉛含量高的入爐原料,爐缸爐底采用超微孔炭磚,強(qiáng)化爐缸爐底冷卻。

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