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热风炉耐火材料损毁的主要原因

文章来源:人气:发表时间:2025-01-01 13:37:31

热风炉是高炉炼铁系统的重要组成部分,其耐火材料的损毁是一个多因素交互作用的复杂过程。以下是热风炉耐火材料损毁的主要原因:


1. 机械应力破坏


• 热应力:热风炉在加热和冷却过程中,由于温度的剧烈变化,耐火材料会产生热膨胀和收缩。长期的热循环会导致材料表面开裂或内部结构的损伤。

• 结构应力:在运行过程中,由于热风炉的结构变形或外部荷载的作用,耐火材料可能承受过大的机械应力,导致剥落或裂纹。


2. 化学侵蚀


• 碱性侵蚀:热风炉中的高温气体可能含有碱性氧化物(如K₂O、Na₂O),这些物质与耐火材料中的成分反应,生成低熔点化合物,削弱耐火材料的强度。

• 铁氧化物侵蚀:铁氧化物在高温下会渗入耐火材料内部,与其中的硅酸盐或氧化铝发生反应,导致材料结构疏松或强度下降。

• 硫化物侵蚀:燃料中的硫化物燃烧后生成的SO₂、SO₃气体与耐火材料反应,形成硫酸盐类产物,导致材料损毁。


3. 高温气体冲刷


高温高速气体流动会对耐火材料表面造成物理磨损,尤其在热风炉拐角、入口等区域,这种冲刷作用尤为显著。


4. 熔渣侵蚀


在热风炉运行中,燃烧或加热过程中可能生成熔渣,这些熔渣会附着并侵蚀耐火材料表面,导致表面剥落或结构削弱。


5. 材料老化


长期运行后,耐火材料会因热疲劳、化学反应和机械损伤的综合作用而逐渐老化,表现为强度降低、孔隙率增加、抗热震性下降等。


6. 施工与维护不当


• 施工缺陷:施工过程中材料配比、安装不当或接缝未密封良好,可能导致运行中裂纹或分层。

• 维护不足:未及时更换或修补已损毁的耐火材料,会加速损坏范围扩大。


应对措施


• 选材优化:根据工作环境选择抗热震性、高温强度和耐化学侵蚀性能优异的耐火材料,如高铝砖、硅砖或镁铝尖晶石砖。

• 温控优化:减缓温度变化速率,减少热应力破坏。

• 表面保护:在易损部位涂覆防护涂层或安装耐磨衬里。

•定期检修:及时检测和修补损毁区域,避免问题扩大化。

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