爐役末期炭磚 消失 的思考

煉鐵界設(shè)置了爐缸殘?zhí)堪踩穸龋?/span>300～500mm）。但停爐大修時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)象腳區(qū)碳磚已經(jīng)完全侵蝕，只剩下碳搗料。探究最后300mm碳磚的 消失 過程（注意是消失），對(duì)于弄清象腳侵蝕的機(jī)理有啟迪作用。

如果殘余炭磚厚度為100mm，當(dāng)鐵水直接接觸碳磚時(shí)，該部位的熱流強(qiáng)度將達(dá)到30000Kcal/m²·h以上，大幅超過業(yè)界認(rèn)定的燒穿事故前熱流強(qiáng)度的上限值。碳磚熱面難以再次形成保護(hù)層，繼續(xù)生產(chǎn)應(yīng)該很快就發(fā)生燒穿事故。

象腳區(qū)碳磚已經(jīng)完全侵蝕，只剩下碳搗料但并沒有發(fā)生事故的情況不是偶發(fā)現(xiàn)象，而是相當(dāng)普遍。這就有理由使人相信：最后100mm碳磚的消失過程中，保護(hù)層是一直存在的，鐵水并沒有接觸碳磚。雖然高爐是黑箱，無法直接觀察炭磚的侵蝕過程，但是可以用反證法證明這一推斷的正確性。我們不應(yīng)該僅僅局限于實(shí)證法，必須親眼看到環(huán)炭的消失過程。

其實(shí)諸多現(xiàn)象表明，在爐役的各個(gè)周期，碳磚都會(huì)在保護(hù)層存在的情況下發(fā)生持續(xù)的侵蝕。碳磚侵蝕與保護(hù)層破壞的因果關(guān)系可能應(yīng)該重新定位。保護(hù)層的破壞形式不僅僅是現(xiàn)在業(yè)界所說的熔化、脫落，更多的破壞形式可能是升溫、軟化、向外推移壓實(shí)炭磚熱面的粉化層或空腔,傳熱改善后保護(hù)層重新加厚，而側(cè)壁溫度及熱流強(qiáng)度沒有明顯變化。

現(xiàn)有已知的象腳侵蝕因素中，在保護(hù)層存在的情況下，只有高溫水蒸汽能夠造成碳磚 消失 （CO₂等氧化性介質(zhì)不可能持續(xù)流動(dòng)到象腳區(qū)炭磚熱面），其它因素只能破壞碳磚結(jié)構(gòu)。因此，水害可能是象腳侵蝕的主要因素。

       使用高熱值燃?xì)鈴臒犸L(fēng)爐人孔處燒爐易于燒毀蓄熱體

從熱風(fēng)爐人孔處使用高熱值燃?xì)猓ㄒ夯蜌?、天然氣等）進(jìn)行燒爐極易造成熱風(fēng)爐人孔附近爐床格子磚損壞。燒爐時(shí)間越長(zhǎng)，損壞面積越大。這將極大影響熱風(fēng)爐的透氣性，甚至造成上部蓄熱體報(bào)廢。

這種情況的成因是高熱值燃?xì)馀c高爐煤氣不同，其燃燒過程中易造成局部高溫，甚至超過格子磚的軟化溫度。高爐煤氣的最高燃燒溫度大大低于格子磚的軟化溫度，所以不會(huì)燒毀格子磚。但高熱值燃?xì)獾淖罡呷紵郎囟葏s大大高于格子磚的軟化溫度，只有配風(fēng)量大大高于理論空氣需要量時(shí)，燃燒溫度才不會(huì)高于格子磚的軟化溫度。出現(xiàn)不完全燃燒時(shí)必然產(chǎn)生局部高溫，溫度將超過格子磚的軟化溫度。如果在格子磚表面發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間的不完全燃燒，極易使格子磚溫度嚴(yán)重超標(biāo)而損壞格子磚。由于燒嘴離蓄熱體很近，熱煙氣迅速進(jìn)入爐床，爐膛溫度計(jì)無法測(cè)出溫度超標(biāo)。所以燒嘴安裝在人孔處，燒嘴離蓄熱體很近，極易造成在蓄熱體表面燃燒的情況，靠近燒嘴的蓄熱體表面格子磚很可能被燒至高溫熔化，失去透氣性。近處的格子磚熔化后，高溫區(qū)域?qū)⒅鸩较蜻h(yuǎn)處擴(kuò)散，損壞面積越來越大。燒爐時(shí)間越長(zhǎng)，損壞面積越大。廣東某鑄造廠熱風(fēng)爐燒爐中因爐膛溫度過高，造成爐床表面完全熔化，熱風(fēng)爐上部蓄熱體完全報(bào)廢，只得休風(fēng)涼爐后拆除上部格子磚，重新砌筑。

但從人孔處烘爐是不會(huì)燒毀爐床格子磚的。烘爐時(shí)因負(fù)荷較小，配風(fēng)量大，火焰很短，燃燒溫度低，不容易出現(xiàn)不完全燃燒的情況，也就不會(huì)出現(xiàn)燒毀爐床格子磚的情況。燒爐時(shí)的情況與烘爐不同，燒爐時(shí)負(fù)荷很大，火焰很長(zhǎng)，極易造成在爐床表面燃燒的情況，這就很可能燒毀爐床表面格子磚。

如果熱風(fēng)爐爐床表面格子磚受損面積較大，將會(huì)降低熱風(fēng)爐投產(chǎn)后的送風(fēng)溫度，影響高爐的冶煉強(qiáng)度，增加高爐的冶煉成本，給業(yè)主帶來沉重的運(yùn)行成本。