高爐爐缸形成“蒜頭狀”侵蝕的分析和對策

1、高爐爐缸形成高爐爐缸形成“蒜頭狀蒜頭狀”侵蝕的分析和對策侵蝕的分析和對策周有德(邯鄲鋼鐵(集團)公司)摘要高爐爐缸死鐵層部位形成“蒜頭狀”侵蝕是影響高爐爐缸壽命的關鍵。形成“蒜頭狀”侵蝕的根本原因是爐缸死鐵層部位沒有持久的渣皮覆蓋以及碳磚抗鐵水侵蝕能力差；其對策主要是在碳磚砌體熱面增加保護層和改善碳磚的有關性能。關鍵詞關鍵詞爐缸死鐵層蒜頭狀侵蝕MECHANISMOF‘GARLICHEADWEAR’FMEDINBLASTFURNACEHE

2、ARTHCOUNTERMEASURESZHOUYoude(HanIronSteel(Group)Co.)ABSTRACTThe‘GarlicHeadWearfmedindeadironlayeristhekeyproblemaffectingthelifeofablastfurnacehearth.Thecauseof‘GarlicHeadWearisthelackingofpermanentslagcoverondeadironlay

3、erofthehearththeporesistanceofcarbonbricksagainsthotmetalerosion.Themaincountermeasuresareaddingaprotectinglayeratthehotsideofthecarbonbricksimprovingtheirproperties.KEYWDShearthdeadironlayergarlicheadwearerosion邯鋼1260m3

4、高爐采用“碳磚高鋁磚”的深死鐵層綜合爐底，爐底和爐缸碳磚均為半石墨碳磚，爐底和爐體采用軟水閉路循環(huán)冷卻。該高爐1992年7月投產(chǎn)，1995年4月爐缸燒穿，1995年12月停爐大修，一代爐役產(chǎn)生鐵231.1萬t。該高爐爐缸是典型的“蒜頭狀”侵蝕(圖1)。由圖1可見，高爐爐底采用強制水冷，深死鐵層和碳磚上面砌筑優(yōu)質(zhì)陶瓷墊，其壽命問題已基本得到解決；高爐爐缸鐵口中心線以上，一般侵蝕比較緩慢；而死鐵層部位產(chǎn)生“蒜頭狀”侵蝕是影響高爐爐缸壽命的關

5、鍵。1爐缸產(chǎn)生爐缸產(chǎn)生“蒜頭狀蒜頭狀”侵蝕的原因分析侵蝕的原因分析高爐爐缸的死鐵層部位之所以比較普遍地出現(xiàn)“蒜頭狀”侵蝕，筆者認為，最根本的原因是該部位的碳磚沒有持久的渣皮保護，鐵水直接接觸碳磚。1.11.1爐缸內(nèi)渣皮覆蓋狀況圖2邯鋼1260m3高爐碳磚環(huán)裂情況Fig.2RingcrackincarbonbricksinHangangBF(1260m3)堿金屬侵入碳磚使其變脆，促使碳磚環(huán)裂，但由于死鐵層部位經(jīng)常存滿鐵水，堿金屬很難與該部

6、位碳磚接觸。因此，堿金屬侵入碳磚而促使其環(huán)裂不是死鐵層部位形成“蒜頭狀”侵蝕的主要原因。1.31.3鐵水對碳磚的侵蝕由于死鐵層部位的碳磚沒有渣皮覆蓋，長期與鐵水直接接觸，該部位碳磚不僅因熱應力大而受到嚴重的破壞，而且，鐵水還會沿著碳磚氣孔孔道和裂縫向碳磚內(nèi)部滲透，有的滲入深度可達400～500mm，無論是肉眼還是顯微觀察都十分清楚(圖3)。滲入碳磚的鐵水停留在碳磚的氣孔孔道和裂紋中，經(jīng)長期浸泡和化學侵蝕，到達一定程度后，碳磚的結構遭到破

7、壞，相當于形成無數(shù)小碳塊，處于被鐵水的包圍之中，這些小碳塊逐漸溶解于鐵水中，即產(chǎn)生所謂微觀“漂浮”侵蝕現(xiàn)象。另外，爐底取樣的分析結果表明，磚縫中凝鐵的碳含量竟高達7.34%，比正常鐵水中碳含量高3%左右。這說明鐵水與碳磚的長期接觸，還存在著化學反應，即化學溶解。圖3邯鋼1260m3高爐碳磚滲鐵情況Fig.3HotmetalerosionincarbonbricksinHangangBF(1260m3)由上述可見，鐵水長期直接接觸碳磚，不