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更新時間：2025.04.12
高爐爐缸炭磚環(huán)裂機制初探

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熱力學計算表明,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,不是對爐缸炭磚進行侵蝕的直接原因,而當前大多文獻認為環(huán)裂是堿蒸氣侵蝕的結果。炭磚傳熱性能較差時炭磚內部熱應力較大,誘發(fā)炭磚產(chǎn)生微裂紋,純的堿金屬蒸氣通過炭磚的微裂紋不斷向炭磚低溫區(qū)流動和擴散,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℃時鉀蒸氣在微裂紋中液化,然后與炭磚的硅鋁質灰分反應,造成灰分體積膨脹30%~50%,加劇炭磚微裂紋擴展,形成裂紋,是環(huán)裂產(chǎn)生的必要條件。計算表明,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,這種反應持續(xù)不斷地進行,對炭磚裂紋進行持續(xù)的膨脹擠壓,炭磚裂紋不斷擴展,最終割裂炭磚形成環(huán)裂。提高炭磚傳熱效果和阻止爐缸CO竄氣是避免炭磚產(chǎn)生環(huán)裂的根本措施。

鉛對高爐爐底炭磚的侵蝕機制

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為了防治鉛對爐底襯磚的侵蝕,對被鉛侵蝕的高爐爐底炭磚殘磚試樣進行了性能測試和顯微結構分析,并重點分析了含鉛量高的爐底炭磚的顯微結構,研究了鉛在炭磚中的存在形式和分布狀態(tài)。結果表明:金屬鉛可以滲入爐底炭磚的氣孔中;鉛滲入炭磚對炭磚強度、抗氧化性、抗堿性等性能有明顯的不利影響;鉛對炭磚的侵蝕機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,強化爐缸爐底冷卻。

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