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掌握武钢1号高炉炉缸的侵蚀状态,明确炭砖的破坏过程及其侵蚀机理,对指导高炉操作、延长高炉使用寿命具有重要意义。通过钻芯取样对武钢1号高炉炉缸开展了破损调查,采用化学分析、光镜、电镜等手段研究了炉缸残余炭砖的侵蚀特性。结果表明,武钢1号高炉炉缸整体呈“锅底”状侵蚀,近铁口区域的侵蚀相对非铁口区更加严重,自铁口中心线向下,残余炭砖的完好层长度逐渐变短,破损层长度逐渐变长。有害元素K在炭砖内的存在形式为硅铝酸盐,Zn和Na元素在炭砖内的存在形式主要为氧化物,Pb元素在炭砖内的存在形式为硫化物。沿着炉缸半径方向,残余炭砖的体密度先增大后减小,在有害元素富集区域达到最大。炭砖结构被破坏主要原因是热应力、有害元素的富集和铁水渗透。 相似文献
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为了明确浇注型炉缸的侵蚀特征与侵蚀机理,对国内1座2 600 m3浇注型高炉炉缸侵蚀形貌及侵蚀原因进行了研究。通过破损调查的方式,对停炉后的浇注炉缸进行测量与取样。破损调查过程中炉缸拆除采用逐层拆除方式,拆除过程中对炉缸侧壁浇注料残厚进行了人工测量;在炉缸浇注料与炭砖的结合区域发现了浇注料脆化现象,对浇注料脆化层进行了测量取样;炉缸热面浇注料中发现了明显的渗铁侵蚀现象,使用电镜、XRD等检测手段对服役后浇注料进行研究,明晰了高炉浇注型炉缸的侵蚀原因。研究表明,炉缸侧壁浇注料侵蚀严重的位置位于1号、2号铁口方位,高度上集中在铁口下0.5~1.5 m,其中1号铁口方位17、18层炭砖对应高度的浇注料残厚最小,为180 mm。在浇注料与炭砖界面处发现50~180 mm厚的脆化层,铁口方位的浇注料脆化层平均厚度小于非铁口区域脆化层平均厚度。电镜观察结果表明,炉缸浇注料热面侵蚀的主要原因为高温渣铁渗透侵蚀,浇注料脆化层的形成是高温物相转变、有害元素侵蚀等因素综合作用的结果。浇注型炉缸侧壁脆化层的产生,使得炉缸侧壁浇注料与炭砖结合区域出现气隙,破坏了炉缸的传热体系,使得炉缸浇... 相似文献
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衡钢1号高炉大修投产后不到2年,炉缸个别点温度最高上升到900℃左右,危及安全生产,被迫停炉中修。停炉后观察发现,炉缸炉底呈“象脚状”侵蚀,炉缸第1层炭砖侵蚀严重,最薄弱处炭砖残余厚度仅240mm,从残铁口扒渣门两边炉缸第7~9层炭砖中部可见明显的环裂缝。认为1号高炉炉缸炭砖侵蚀过快的原因主要是:(1)高冶炼强度操作,且炉缸直径偏小,致使炉缸铁水环流强;(2)炉缸炉底耐材部分指标不达标;(3)炭砖冷面与冷却壁之间的炭素捣打料层存在气隙;(4)Pb、Zn及碱金属等有害元素控制不力;(5)铁口深度合格率低。 相似文献
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为了延缓炉缸炭砖侵蚀,基于炉缸破损调查试样分析和试验结果,研究了炉缸炭砖侵蚀过程,提出了基于层次分析理论(analytic hierarchy process,AHP)的界面反应综合调控技术。结果表明,炭砖侵蚀经历3个过程:铁水润湿炭砖、铁水渗透炭砖和铁水溶解炭砖。非稳态下铁水对炭砖的润湿作用使界面迅速由气-固界面转变为液-固界面;铁水渗透在炭砖微晶结构的作用下呈现出树枝状特征,且渗透面积越大、渗透延展度越高,炭砖脆化现象就越明显;在铁水碳欠饱和度的作用下,脆化的炭砖易溶解进入铁水中,导致炭砖被侵蚀。基于AHP的界面反应综合调控技术可帮助高炉操作者明确调控方向和调控重点措施,应从铁水成分调控和炭砖性能调控的几个关键技术采取措施以延长炉缸寿命。 相似文献
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《钢铁研究学报》2021,(5)
为延长高炉的使用寿命和掌握炉缸砖衬的侵蚀机制,结合绘制的炉缸侵蚀炉型图,并借助扫描电镜、EDS电子探针和X射线衍射仪等手段分析炉缸炭砖的形貌、元素和物相。研究表明:炉缸炭砖表面上有明显的白色絮状物,且炭砖表面出现疏松和粉化的现象,导致炭砖出现裂缝,加快炭砖侵蚀;富集在炭砖热面的钛化物起到了保护衬作用,使有害元素难以存在受铁水冲刷程度严重的炭砖表面;21号~22号风口和相对应的8号~9号风口正上方对应着热风围管与送风支管连结的三岔口位置,侵蚀最严重;炉缸中锌与一氧化碳以及炭砖中的硅氧化物等物质反应生成氧化锌、硅锌矿和石墨等物质,并透过炭砖的气孔和通缝等逐渐渗入炭砖内部,致使炭砖体积发生膨胀,从而导致炉衬侵蚀。 相似文献
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首钢迁钢2号高炉开炉2年后炉缸便发生水温差异常升高现象,长期被迫加钛护炉,控制冶炼强度。研究炭砖的侵蚀是探索炉缸侵蚀的关键。通过化学成分分析、SEM和EDS等手段,研究2号高炉炉缸炭砖异常侵蚀状态和机理。结果表明,13号风口下方象脚区炭砖主要受铁、钾、硫等侵蚀,其中铁的侵蚀深度最深;20号风口下方象脚区炭砖除受铁、钾和硫侵蚀外,受锌侵蚀也较为严重,但锌的侵蚀深度小于铁、钾和硫的侵蚀深度;出铁口区炭砖主要受锌和硫侵蚀,该区炭砖附近存在串气现象,炭砖表层有裂纹,裂纹处主要为锌和硫。炭砖芯部存在混料不均现象,其将导致碳砖随着炉缸温度和压力的变化而产生裂纹。 相似文献
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为了延缓炉缸炭砖侵蚀,分析了炉缸铁水硫含量变化趋势,研究了硫元素加速炉缸炭砖侵蚀机理,提出了现代大型高炉脱硫技术措施。结果表明:高炉-铁水预处理联合脱硫、使用高比例球团是炉缸铁水硫含量升高的主要原因;炉缸炭砖与碳含量欠饱和的铁水接触是炭砖侵蚀的直接原因,硫含量升高使铁水表面张力下降、黏度下降,提高了界面反应速率,增大了铁水中碳的传质系数,加速了炭砖侵蚀。在低渣比条件下,控制炉渣碱度在1.12~1.18,MgO含量在9%~12%,Al2O3含量在13.5%~15.5%,并提高铁水中碳、硅、磷元素含量,降低锰、钛元素含量,采用控制炉渣成分和铁水成分的协同脱硫技术,是现代大型高炉脱硫的有效措施。 相似文献
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通过对国内多座高炉炉缸的破损调查发现,在圆周方向上,铁口附近炉缸侧壁的炭砖侵蚀比较严重;在高度方向上,铁口中心线以下区域,特别是铁口中心线下方1.0~2.0 m处的炭砖,侵蚀比铁口中心线上方区域严重;部分高炉的炉缸侧壁局部存在类似“老鼠洞”的侵蚀现象。导致炉缸异常侵蚀的原因主要有气隙影响传热、入炉碱金属负荷及锌负荷过高、高炉烘炉不彻底、高炉冶炼强度过高、风口漏水导致炉缸积水现象严重等。在高炉日常生产操作中,炉缸积水及气隙对炉缸的长寿及安全的危害应得到足够的重视,建议采取措施并形成一种常规管理制度,加强对炉缸积水及气隙的防治。 相似文献