高炉炉缸炭砖环裂机理研究
- 作者：潘宏伟程树森赵宏博余松
- 会议时间：2010-05-01
- 关键词：高炉 ; 炉缸炭砖环裂 ; 原因分析
- 作者单位：北京科技大学冶金与生态工程学院,北京,100083
- 母体文献：2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会论文集
- 会议名称：2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会
- 会议地点：北京
- 主办单位：中国金属学会
- 语种：chi
摘要
本文尝试提出炉缸炭砖环裂的机理。通过热力学计算,论述了高炉炉缸仅存在纯的碱金属蒸气,不存在碱金属的氧化物和碳酸盐,并且碱金属蒸气压很低,不是对炉缸炭砖进行侵蚀的直接原因。炭砖传热性能较差时炭砖内部热应力较大,诱发炭砖产生微裂纹,纯的碱金属蒸气通过炭砖的微裂纹,不断向炭砖低温区进行流动和扩散,微裂纹是环裂产生的诱因。在炉缸的高压环境下,钾蒸气于处在800~900℃温度区间内的微裂纹里液化,并在微裂纹里逐渐富集形成纯的液态碱金属,液态碱金属与炭砖的硅铝质灰分反应,造成灰分体积膨胀30%-50%,加剧炭砖微裂纹扩展,为碱蒸气流动和扩散提供更有利条件,是环裂产生的必要条件。计算表明,只有碱蒸气液化后才能与一氧化碳共同作用,在微裂纹里形成活性炭沉积,活性炭在形成石墨过程中体积膨胀,这种反应持续不断地进行,对炭砖微裂纹进行持续地膨胀挤压,炭砖微裂纹不断扩展,最终割裂炭砖形成环裂。提高炭砖传热效果和阻止炉缸CO窜气是避免炭砖产生环裂的根本措施。