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高热流强度及热冲击对高炉内耐火材料的损害

发布日期: 2018-09-13 15:30:12    阅读量(121)    作者:

高炉经受着高温和多变的热流冲击。高炉炉体部位热流强度及其峰值的分布如图1所示。从图中可以看出,由于在炉腹、炉腰和炉身下部是软熔带根部和焦窗所在区域,软熔带气流分布的随机变化会引起炉腰和炉身下部相应的温度变化。

图1高炉炉体部位热流强度及其峰值的分布

根据比利时SIDMAR-B高炉的生产实测(图2),冷却壁温度一般为100℃左右,最高在800℃以上,内外温差高达500℃以上,温度波动高达400℃以上,大幅温度波动和温度梯度必然产生很大的应力,使金属疲劳产生裂纹,进而导致壁体局部剥落烧毁。

图2 SIDMAR-B高炉炉身上部第5块铸铁冷却壁温度记录

1一最大值;2—平均值;3—均方值

国内某高炉在生产过程中炉身热负荷的波动和炉身下部内衬温度的实测结果如图3所示。实际测量发现,峰值热流强度与设计的值相差很大,而且操作条件不同。峰值的差值也会很大。在使用100%的烧结矿时,此处温度变化的幅度可达到50℃/min。而在使用50%的烧结矿和50%球团矿时可高达150℃/min。高利用系数和高喷煤量使热震的波动幅度增加,温度的波动将引起耐火材料的严重剥落。在这些温度变化敏感区域,耐火材料材的抗热震性能则尤其重要。

图3 高炉不同区域内的热负荷波动情况

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