减少高炉的炉底和炉缸炭砖在铁水中侵蚀的对策
发布日期： 2020-02-22 12:10:40 阅读量（380） 作者：张红
随着高炉的强化冶炼，增加了对耐火材料内衬的侵蚀。高炉的炉底和炉缸内衬的侵蚀过程主要表现有以下几种：
(1)炭砖溶解，碳进入未达到碳饱和的铁水中;
(2)铁水渗透，由于铁水渗透到炭砖内部后致使改变炭砖的物理性能;
(3)锌和碱金属的沉积，会生成沉积化合物致使发生裂纹;
(4)铁水的流动，会导致加快物质传输过程并增强传热过程致使加快表面碳的溶损;
(5)应力，由内衬中不稳定的热流而引发裂纹致使炭砖的剥落，其发生的可能性与炭砖本身的强度和导热系数有密切的关系。
根据上述高炉炉底和炉缸内衬炭砖侵蚀的原因分析，可以得出，以下减少炭砖在铁水中侵蚀的对策：
1、炭砖的微结构组织
从图1和图 2的右侧图可以看到，样品 A 和样品 D 的原砖都为气孔很微小的致密炭砖，但样品 A 要比样品 D 更为致密。另外从图1和图2 的左侧图可以看到，样品 A 没有铁水侵入，样品 D 有铁水部分侵入。样品 A 在铁水中侵蚀程度比样品 D 小。
图1 样品 A 的微观结构组织照片
(左侧图是铁水接触界面，右側图是原砖)
图2 样品 D 的微观结构组织照片
(左侧图是铁水接触界面，右侧图是原砖)
2、影响炭砖微结构组织的因素
通过添加金属 Si 在气孔内形成网状的 SiC 结晶纤维，从而有效地降低气孔直径的大小。其生成的机理如下：C-Si-SiC-SiO-SiO2-O2-CO 体系中，通过 Si 与 O2反应生成气相的 SiO，SiO 与 CO 反应生成的固相 SiC 在 SiC 先端不断地沉积长大，最终形成网状的 SiC 结晶纤维。上述反应过程在 1300℃以上就可以进行。图3是炭砖中典型的 SiC 结晶纤维的网状结构，可以看到样品 A 的网状结构比样品 D 和 E 要发达许多。
图3 炭砖中的 SiC 结晶纤维的网状结构
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