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    礦熱爐出鐵口耐火磚損壞機理都哪些

    • 來源:鑫富華耐火材料廠
    • 發布日期:2021-02-22
         近年來,隨著錳硅合金生產工藝技術操作水平的進步,礦熱爐整體爐襯的使用壽命可達5?8年。然而出鐵口耐火磚損壞最快,是爐襯使用壽命最為薄弱的環節。每年因出鐵口耐火磚的嚴重損壞而不得不停爐對爐襯進行小修,影響到了鐵合金生產的連續正常進行,不利于產品各項技術經濟指標的改善。那么出鐵口耐火磚損壞機理都哪些?
     
    1、氧化侵蝕
     
      碳磚的缺點是易氧化,由于工作條件惡劣,出鐵口是受到氧化侵蝕最嚴重的地方。
     
      1)空氣、氧氣的侵蝕
     
      在出爐后期,渣鐵流盡,爐內壓力較小時,出鐵口下部有少量空氣進入,出鐵口部位碳磚被空氣中的氧氣、二氧化碳氧化,發生如下反應:
     
      C+1/2O2=CO
     
      CO2+C=2CO t始>600℃
     
      使用氧氣吹開或燒空器燒開出鐵口時,上述反應劇烈進行。另外,出鐵口周圍的耐火磚損壞后,空
     
      氣將滲透到出鐵口部位碳磚外表面,氧化碳磚。
     
      2)水分的侵蝕
     
      出爐后,出鐵口部位碳磚與新補充的濕礦、濕焦及堵眼使用的含水泥球發生如下反應:H2O+C=H2+CO t始>600℃使出鐵口碳磚被侵蝕,氧氣、水蒸氣和CO2氣體氧化碳磚的順序為O2>H2O>CO2
     
      3)礦石和爐渣的侵蝕
     
      出鐵后,補充至出鐵口附近的錳礦石中的高價氧化物受熱分解放出的氧氣,使出鐵口部位碳磚內表面被氧化。同時,出爐后,爐內溫度急劇下降,出鐵口附近由于大量排碳而處于局部缺碳狀態,渣中氧化亞錳、硅酸錳隨爐控溫度升高,將與出鐵口等部位碳磚發生下列反應:
     
      MnO+10/7C=1/7Mn7C3+CO t始>1100℃
     
      2Mn+8/3C=2/3Mn3C+2CO t始=1223℃
     
      MnSiO3+3C=MnSi+3CO t始=1295℃
     
      4MnSiO3+4CaO+5C=Mn4C+CaSiO3+4CO t始=724℃
     
      使出鐵口部位碳磚被侵蝕。
     
    2、合金對碳的溶解
     
      出爐后,錳硅合金熔煉初期產生的金屬含C并未飽和,隨著鐵水溫度的升高,合金對C的溶解度也迅速增長,其反應式如下:
     
      3Mn+C=Mn3C
     
      合金會強烈地吸收爐底和出鐵口部位碳磚中的C。隨著熔煉的進行,爐內溫度升高,Si元素逐漸還原出來,硅與錳生成更穩定的化合物,其反應式如下:
     
      1/3Mn3C+Si=MnSi+1/3C
     
      溶解在合金中的C慢慢析出向上飄浮。以上過程循環進行,爐底和出鐵口部位碳磚也就不斷地被合金溶解,使出鐵口孔徑變大,碳磚變薄。
     
    3、機械沖刷侵蝕
     
      出爐時,流出的高溫渣鐵沖刷著出鐵口部位碳磚,使出鐵口擴大。在爐渣粘度高,流動性差,排渣不暢時,人工用圓鋼帶渣會使出鐵口下方碳磚受到強烈的機械沖刷而出現凹槽。出鐵口部位的粘土磚同樣由于受到渣鐵的沖刷和侵蝕,以及急冷急熱作用,造成嚴重損壞,剝離脫落。
     
      另外,礦熱爐中不合理的電流分布是爐墻損毀的重要原因之一。當電極至爐墻的電壓梯度大于電極之間的電壓梯度時,電流就會流向爐墻,提高這一部位的溫度,導致加速爐渣對爐墻耐火磚的化學侵蝕和機械沖刷。
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