高爐耐火材料侵蝕損壞影響

　　影響高爐壽命的主要因素是高爐的砌建質量和日常維護。高爐投入運行后，取決于高爐冶煉技術的進步和耐火材料爐襯維護技術的發展，以延長其使用壽命。

　　1.耐火材料對高爐壽命的影響：

　　80年代前高爐使用的爐襯耐火材料檔次較低，如255級高爐爐底爐缸，均采用高鋁質耐火磚，高鋁磚的性能和強度均高于粘土磚，但其耐堿性較差。實驗表明，在還原氣氛及含有堿金屬物質的存在下，高鋁磚和粘土磚的相變為生成鉀霞石或鉀霞石化合物，強度較低，導致其體積膨脹或破裂。由于冷卻過程不合理，堿、鉛等有害元素的影響，導致風口使用壽命短，頻繁停風也是影響高爐的運行和高爐的使用壽命的重要原因。

　　2.高爐各部位耐火材料選擇：

　　隨著冶煉技術的迭代更新，冶金耐火材料也不斷的發展，更多高檔次耐火材料被開發和應用到高爐各部位襯體中。當一座高爐砌筑完成并投入使用后，為了使高爐壽命得到改善，耐火材料的耐蝕損性能得到提升，選擇更為合適的耐火材料對高爐的中后期長期維護順行影響深遠。

　　高爐各部位耐火材料的蝕損機理及選擇：

　　(1)爐身上部：

　　爐身上部用耐火材料損毀的主要原因是：物料下落過程中對耐材磚襯的沖擊和磨損以及煤氣上升過程中的氣流沖刷，堿金屬、鋅氣和沉積碳的侵蝕等。

　　爐身上部應選擇高耐磨性，抗物理沖擊，耐堿金屬侵蝕等特性的耐火材料。此部位溫度適合碳沉積，一因此可選擇送高致密度的粘土磚或浸磷酸粘土磚或高鋁磚。

　　(2)爐身中下部以及爐腰：

　　爐體中部和下部以及爐腰內襯損壞的主要原因是：堿金屬的侵蝕，鋅蒸氣和碳沉積的侵蝕，初成渣的侵蝕;熱震沖擊以及高溫煤氣沖刷等。

　　爐身中下部選擇耐火材料應考慮抗渣性，抗熱震穩定性和耐高溫氣體沖刷等。這部分恰好是碳與CO2、O2、H2O等的反應溫度范圍，因此不應使用碳磚(包含F爐料的的包鋼除外)。在條件允許的情況下，本部分建議采用碳化硅磚，這種磚耐堿侵蝕，抗熱震穩定性好，氣孔率低，導熱性能好，也可選擇使用氮結合碳化硅磚或鋁碳磚。

　　(3)爐腹：

　　爐腹用耐火材料內襯的損壞主要原因是：渣鐵水和堿性金屬的侵蝕，高溫上身煤氣的沖刷等。此部位對內襯的保護取決于爐渣皮，因此耐火材料應選用高耐磨和較易掛渣皮的耐火磚，建議使用剛玉莫來石磚，鋁碳磚或高鋁磚，它們都具有高耐火性，荷重軟化溫度高，高體積密度和致密性。

　　(4)爐缸風口帶：

　　爐缸風口帶耐火材料內襯損壞的主要原因是：渣鐵水和堿性金屬的侵蝕，高溫上升煤氣的沖刷等，可選用剛玉莫來石磚或棕剛玉磚，也可采用熱壓碳磚NMA或NMD磚。

　　(5)鐵口以上的爐缸部位：

　　此部位耐火材料內襯損壞的主要原因是：堿金屬侵蝕，熱應力的損毀;CO2、O2和H2O的氧化以及渣鐵水的侵蝕和流動沖刷等。爐渣和鐵水接觸的熱點部位應選擇剛玉莫來石磚或棕剛玉磚，并在相對冷面選擇致密碳磚或石墨化、半石墨化碳磚，還可以使用小塊微孔碳磚。

　　(6)鐵口下面的爐缸和爐底：

　　此部位耐火材料內襯損毀的主要原因是鐵水的沖刷和爐渣滲透侵蝕。建議在鐵口下方的爐缸使用剛玉莫來石磚或棕剛玉磚。爐底上層應選擇鋁碳磚，在爐底選擇致密度高的碳磚，靠近陸地冷卻層部位鋪設一層石墨化碳磚。