高爐直吹管澆注料的損毀機(jī)理分析
隨著高爐冶煉技術(shù)的發(fā)展以及高風(fēng)溫、高風(fēng)壓、高富氧和大噴煤的應(yīng)用,高爐送風(fēng)裝置易出現(xiàn)開裂、燒塌或燒穿等事故，特別是直吹管，受風(fēng)口小套等喜觀條件限制，管身較細(xì)，耐火材料層較薄,工況復(fù)雜，易出現(xiàn)發(fā)紅、燒穿等事故,影響安全生產(chǎn)。直吹管發(fā)紅和燒穿的主要原因是直吹管與接觸面漏風(fēng)、耐火材料質(zhì)量差、煤槍磨損嚴(yán)重和爐墻脫落物等。柳鋼曾對直吹管燒穿事故進(jìn)行分析,認(rèn)為直吹管澆注料質(zhì)量差是導(dǎo)致直吹管燒損的主要原因，通過提高直吹管澆注料質(zhì)量和改進(jìn)直吹管制造工藝，髙爐直吹管發(fā)紅和燒穿的問題得到解決,直吹管的質(zhì)量和使用壽命得到提高。首鋼某高爐直吹管也發(fā)生燒穿事故，經(jīng)查該直吹管使用時(shí)間較長，經(jīng)歷高爐休風(fēng)次數(shù)較多，溫度大幅變化，導(dǎo) 直吹管前端水套與直吹管母體之間耐火材料開裂,從而高富氧的熱風(fēng)從直吹管前部燒出。直吹管耐火材料除需具有耐高溫和耐沖刷的特點(diǎn)外，還需具有保溫和隔熱的作用。因此,為了考察直吹管耐火材料質(zhì)量，進(jìn)一步有效監(jiān)管直 吹管使用情況，對直吹管澆注料性能進(jìn)行了分析。
損毀機(jī)理具體分析如下：
⑴直吹管澆注料為鋁酸鹽水泥結(jié)合的莫來石質(zhì)澆注料。此類澆注料在900-1200℃尚未形成陶瓷化和水化礦物,化學(xué)反應(yīng)形成疏松狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致體積收縮和氣孔率升高，致使中溫強(qiáng)度降低,易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落。
(2)直吹管澆注料抗渣性有皺差,易受高爐渣侵蝕,經(jīng)12O0°Cx3h高溫處理后的氣孑啓偏大r耐壓強(qiáng)®偏低,是 導(dǎo)致抗渣性差的重要原因。
⑶由直吹管澆注料舊料的XRD分折和SEM分析可知,此澆注料的部分骨料并未完全莫來石化,導(dǎo)致強(qiáng)度和抗渣性降低，易受高爐渣侵蝕。侵蝕的機(jī)理大致為渣中的鈣和鐵滲透到了澆注料中，鈣和鐵的氧化物與澆注料中的AI2O3 和SiO2等反應(yīng),生成低熔點(diǎn)化合物，從而使?jié)沧⒘蠐p毀速度加快。
⑷提高澆注料的中溫強(qiáng)度，減小氣孔率,提高抗渣性能,直吹管使用壽命也會(huì)提高。
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