高爐爐缸爐底耐火材料的蝕損研究.pdf

1、煉鐵高爐是鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，高爐長壽化具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)意義。高爐長壽化是一項綜合的系統(tǒng)工程，其影響因素很多，耐火材料蝕損是影響高爐壽命重要因素之一。高爐用耐火材料承受物料的磨蝕、高溫氣流的沖蝕、熱應(yīng)力等機(jī)械作用和化學(xué)侵蝕作用。目前所用的高爐是個密閉、連續(xù)運行的設(shè)備，高爐停爐后通過解剖來調(diào)查研究爐內(nèi)耐火材料的侵蝕行為，可以直觀地、確切地了解爐內(nèi)的狀況和耐火材料的蝕損狀況。本課題通過系統(tǒng)分析國內(nèi)一高爐爐缸爐底取樣物料（耐火材料、

2、渣皮、渣鐵料等）的顯微結(jié)構(gòu)，結(jié)合EDS、XRF和XRD分析手段確認(rèn)存在相（原有相、生成相）的性質(zhì)和狀態(tài)，研究耐火材料蝕損機(jī)理。
　　研究表明：風(fēng)口區(qū)炭磚熱面有碎裂塊，呈疏松結(jié)構(gòu)，斷裂面呈密實結(jié)構(gòu)，試樣經(jīng)XRF、XRD分析結(jié)果表明碎裂塊主要相為C和ZnO，其他組分含量極少，斷裂面主要相為C和SiO2。從顯微結(jié)構(gòu)分析，風(fēng)口區(qū)有鋅循環(huán)反應(yīng)，炭磚表面出現(xiàn)鋅蒸氣氧化并沉積的現(xiàn)象，但風(fēng)口區(qū)鋅循環(huán)氧化沉積反應(yīng)作用不夠強(qiáng)勁，沒有生成大量的ZnO沉

3、積層，沒有對炭磚起到保護(hù)作用，致使炭磚侵蝕較嚴(yán)重。出鐵口區(qū)炭磚中各元素分布均勻，發(fā)現(xiàn)Zn元素只在表面沉積，且含量極少，沒有滲入炭磚內(nèi)部。
　　爐缸側(cè)壁炭磚：有的碎裂塊滲入較大量的鉀，有的滲入較大量的鐵，很少有其它外來組分尤其鋅侵蝕，可見堿質(zhì)和鋅與炭磚碎裂之間并不存在明顯的相關(guān)性。根據(jù)碎裂塊化學(xué)組成分析結(jié)果可以認(rèn)為此處炭磚存在鉀元素的富集，鉀蒸氣與CO、N2混合氣體擴(kuò)散到炭磚的表面或氣孔中，甚至滲透到炭磚較深處，與S、C反應(yīng)生成K2