據(jù)河南耐火材料廠專家介紹延長(zhǎng)高爐使用壽命的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是提高高爐耐火磚的抗磨損性能。在20世紀(jì)70年代初，國(guó)外通用的爐腹設(shè)計(jì)是將串級(jí)水噴射到內(nèi)砌導(dǎo)熱磚的實(shí)心爐殼上。噴霧冷卻系統(tǒng)安裝成本較低，但需要熱量流過鋼殼。當(dāng)耐火材料磨損后，鋼殼會(huì)產(chǎn)生裂紋。這種冷卻方式，耐火磚系統(tǒng)的期望壽命值一般不超過6年。20世紀(jì)80年代，許多高爐的爐襯更換或修理，被認(rèn)為是由于爐腹損壞所造成的。所以，許多設(shè)計(jì)工作者把延長(zhǎng)爐齡的主要努力放在爐腹幾何尺寸、耐火材料和冷卻系統(tǒng)的研究與選擇上。

20世紀(jì)80年代初期，北美高爐的使用情況證明，下部爐身的耐火材料對(duì)高爐的壽命有決定作用。下部爐身部位，無(wú)論古今都必須進(jìn)行補(bǔ)救與維修，或更換損壞的冷卻元件以增加冷卻能力，或?qū)t襯進(jìn)行灌漿或噴補(bǔ)，以延長(zhǎng)高爐的有效壽命。改進(jìn)耐火材料是減少下部爐身的磨損，從而減少對(duì)其修補(bǔ)工作量的關(guān)鍵。

爐缸耐火材料的磨損，主要由鐵水循環(huán)流向出鐵口所造成。據(jù)河南耐火材料廠專家多年研究發(fā)現(xiàn)，爐底的死鐵會(huì)隨時(shí)浮起，使整個(gè)爐缸斷面成為一個(gè)液態(tài)流動(dòng)體系，致使鐵水在爐缸壁上循環(huán)流動(dòng)，從而在爐缸壁和底墊結(jié)合部出現(xiàn)蘑菇狀侵蝕。爐缸壁的保護(hù)是通過在耐火磚熱面形成渣殼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就要求在絕大部分運(yùn)行期間內(nèi)保持著這種保護(hù)性渣殼。然而，在循環(huán)載荷的作用下，當(dāng)熔液的高速流動(dòng)達(dá)到危險(xiǎn)速度時(shí)，渣殼將被減小甚至喪失，與此同時(shí)，耐火材料的薄弱部分就可能被磨損并被沖走。

反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，用超過60%的焦油浸透的高鋁磚有很好的抗磨損效果。研究表明，下部爐身耐火磚的磨損主要由熱波動(dòng)、熱負(fù)荷、熱化學(xué)磨損和機(jī)械磨損幾個(gè)方面的綜合作用所造成的。在達(dá)到1149℃的高溫時(shí)，就會(huì)發(fā)生耐火磚與高爐內(nèi)熔體的破壞性化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)溫度稱為危險(xiǎn)反應(yīng)溫度。使用證實(shí)，采用60%的焦油浸漬耐火磚可明顯提高抗腐蝕能力，延長(zhǎng)其使用壽命。

近年的研究工作表明，高爐下部爐身如采用氮化硅粘結(jié)的碳化硅磚，效果將會(huì)更好。北美Algma鐵廠采用碳化硅重砌爐襯，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，碳化硅磚的性能比用60%焦油浸透過的磚的性能更好。然而，總體效果還是不能令人完全滿意，原因是這種爐襯冷卻板密度太低而減低了冷卻鮮果，同時(shí)，這種爐襯還不能有效抵抗堿腐蝕。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)工作后得出的結(jié)論是，必須把耐火磚和冷卻系統(tǒng)作為一個(gè)整體，進(jìn)行綜合考慮，而不能把它們當(dāng)作互不相干的兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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