高炉炉腹区耐火炉衬冲蚀损伤机理

耐火材料厂总结高炉炉腹区耐火炉衬冲蚀损伤机理

高炉炉腹位于炉缸风口滚道上方，高温炉腹气体通过该区域向上排出，同时软熔区根部通常位于炉腹，因此该区域使用的耐火炉衬工作条件很差，这也是高炉耐火衬里和冷壁容易损坏的地方。

在炉腹区域，受高温气体的强烈影响，特别是边缘气流的发展，炉衬或冷却器的热表面温度通常高达1300~1600，由于气流分布不稳定，温度波动较大。砖衬和冷却器承受着巨大的温度变化引起的热冲击，热损伤十分突出。同时，“大上小下”的几何结构，使砖衬和冷却器承受着软熔区熔渣铁液的冲刷、化学侵蚀和氧化以及高速上升的高温气流。上料形成的侧压力和摩擦力，以及高炉雪崩和坐料产生的巨大冲击力，也主要作用在炉腹区域。

对于冷却壁结构的高炉，无论炉腹区采用何种耐火砖炉衬，炉腹区耐火砖炉衬在开炉后1-3年内几乎消失。它主要取决于冷却器的冷却效果，其热表面附着一层铁、焦、渣的混合物，即保护“渣皮”。

炉腹区主要依靠这种保护渣皮来维持工作。渣皮厚度一般为20-100mm。此外，渣皮厚度也随炉况的变化而不断变化。当边缘气流发展时，炉墙热负荷增加，炉料下降，渣皮脱落。在冷却器的冷却作用下，当达到热平衡时，会形成新的渣皮。这个过程来回进行。由此可见，实现炉腹区域的有效冷却是非常重要的。要提高冷却器的水质、传热性能，形成光滑均匀的保护渣皮，这是实现炉腹区长寿重要的环节。

炉腹区采用铜冷却壁后，甚至可以取消其热表面的砖衬，用一层100毫米左右的涂料来代替，以保护铜冷却壁在开启级物理损坏的初期互相不受损坏。炉腹区采用铸铁冷却壁和铜冷却板时，应优先选用导热性好的耐火材料，减少衬砖厚度，提高冷却器/衬砖的综合传热性能，使保护渣皮形成稳定。