耐火球粘結(jié)及損壞原因分析

從發(fā)生粘連的部位停止取樣剖析看,高鋁球外表掩蓋著一層很薄的深灰色致密物,這一層深灰色致密物是球與球之間發(fā)生粘連的次要物質(zhì)。發(fā)生粘連的40mm高鋁球外表普遍存在裂紋,其深度1一3mm不等,除受外力作用而發(fā)生的較大貫串裂紋外,裂紋的散布很不規(guī)則,大多呈網(wǎng)狀構(gòu)造,球的外形也不完好,從外表可以看出耐火球變形比擬分明。這是耐火球渣化和臨時(shí)處于急冷急熱環(huán)境下發(fā)生應(yīng)力所形成的后果。

一、耐火球粘連緣由剖析

耐火球渣化與高鋁球的成分及其所處的氣體環(huán)境有關(guān)。在換球前對(duì)高鋁球的成分停止了剖析,其Al2O3含量爲(wèi)68.3%。有研討標(biāo)明,制品中Al2O3含量越高,其熱波動(dòng)性會(huì)明顯降低。

球床構(gòu)造對(duì)熱風(fēng)爐內(nèi)球床的氣體流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的散布以及它們的平均波動(dòng)性發(fā)生較大的影響。此次所換球的球床構(gòu)造爲(wèi)2.5米60mm鎂鋁球+4.5米40mm高鋁球,這樣的球床構(gòu)造不合理。實(shí)際上可以證明球床的孔隙度與耐火球的直徑有關(guān),但耐火球之間的孔隙當(dāng)量直徑隨耐火球直徑的減小而減小,熱氣體流場(chǎng)中的迷宮系數(shù)隨耐火球直徑的減小而添加。當(dāng)燒爐時(shí),來自熱風(fēng)爐上部的低溫氣體經(jīng)過中60mm鎂鋁球段進(jìn)入40mm高鋁球段后,顯然氣體活動(dòng)的阻力添加,因此氣體的流速降低,招致40mm與60mm耐火球的接觸段的蓄熱量添加,后果是該球段的溫度比其它球段要高出許多。在低溫作用下耐火球發(fā)生硬化變形,加之在煤氣所含低熔點(diǎn)粉塵以及助燃風(fēng)機(jī)所吸人的四周環(huán)境的粉塵等的共同作用下,耐火球發(fā)生渣化和粘連。

熄滅器燒嘴中心線與程度線的上傾角爲(wèi)25°,一方面,經(jīng)過熄滅器進(jìn)人熱風(fēng)爐拱頂?shù)牡蜏貧怏w對(duì)拱頂耐火磚發(fā)生沖刷作用,因耐火磚受沖劇而發(fā)生的粉末隨氣體流向球床,在球床阻力較大處發(fā)生積聚,梗塞球床的孔隙;熱氣體梗塞處的活動(dòng)受阻而使該處溫度降低,溫度超越一定限制使得耐火球發(fā)生硬化變形,球與球之間的孔隙進(jìn)一步減小,熱氣體在該處的流向發(fā)作變化,使其臨近區(qū)域耐火球的溫度降低,蓄熱累積而硬化變形,構(gòu)成惡性循環(huán),結(jié)果招致部分全體粘連。另一方面,燒嘴中心線與程度線的上傾角決議著低溫?zé)煔庠谇虼矁?nèi)活動(dòng)的平均性,漣鋼球式熱風(fēng)爐由于沒有采用上部氣流均配技術(shù),從熄滅器發(fā)生的少量低溫?zé)煔獠荒芷骄貜纳喜窟M(jìn)人球床,因此存在上部氣流不平均的成績(jī),從煤氣中所帶人的粉塵易在球床上部積聚,

使球床阻損添加,延長(zhǎng)卸球清灰周期。

高鋁球的強(qiáng)度不夠,由于高鋁球處于球床的下部,受上部球床球的壓力、球床的運(yùn)動(dòng)、球與球之間的互相擠壓以及熱風(fēng)爐內(nèi)耐火球受急冷急熱的作用而變形、破碎,使球與球之間的點(diǎn)接觸,逐漸變爲(wèi)面接觸,破碎后的耐火球碎塊填充在球與球之間的空隙中,使球床的孔隙度降低,招致球床的透氣性變差,清球周期延長(zhǎng)。

從熱風(fēng)爐換球時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)察看和取樣剖析看,耐火球的變形、破碎也是使清球周期延長(zhǎng)的一個(gè)次要緣由之一。由于耐火球還沒有相關(guān)的質(zhì)量規(guī)范,與耐火球有關(guān)的熱工特性和礦物組成要到達(dá)何種規(guī)范才契合要求,這是球式熱風(fēng)爐在選用耐火球時(shí)所遇到的一個(gè)難點(diǎn)成績(jī),也是目前球式熱風(fēng)爐在推行進(jìn)程中所惹起爭(zhēng)論的一個(gè)焦點(diǎn)。高爐的3座球式熱風(fēng)爐,由于缺乏檢驗(yàn)規(guī)范以及沒有相關(guān)的檢驗(yàn)設(shè)備和手腕,耐火球的熱工特性(如重?zé)€膨脹率、熱震波動(dòng)性,蠕變率、低溫耐壓強(qiáng)度、荷重硬化溫度等)在裝球前沒有停止檢驗(yàn),且球式熱風(fēng)爐在300m3級(jí)高爐運(yùn)用的歷史并不長(zhǎng),耐火球的

制造工藝和燒成工藝還有待研討和開展,雖然耐火球某些常溫特性(如體密度、氣孔率等)經(jīng)過檢驗(yàn)后契合廠家質(zhì)量保障的要求,這些常溫特性能否是耐火球運(yùn)用的極佳值或契合某一規(guī)范,并且這些特性能否順應(yīng)熱風(fēng)爐內(nèi)耐火球的熱物理特性需進(jìn)一步研討論證。

對(duì)布袋除塵運(yùn)轉(zhuǎn)情況要停止無效監(jiān)測(cè)。

煤氣含塵也是形成耐火球球床淤積梗塞和耐火球渣化的另一方面緣由,而煤氣中的含塵量與煤氣除塵布袋的運(yùn)轉(zhuǎn)情況有著很大的關(guān)系。由于除塵布袋的材質(zhì)及其所運(yùn)用的環(huán)境(如煤氣溫度)與布袋的運(yùn)用壽命有著很大的關(guān)系,但布袋的運(yùn)用情況目前還沒有一種卓有成效的檢漏手腕,對(duì)高爐煤氣的日常檢測(cè)中,煤氣含塵量不作慣例檢測(cè)。除塵布袋損壞到發(fā)現(xiàn)時(shí),就已有少量粉塵流向熱風(fēng)爐內(nèi),在球床的某些部分積聚,積聚的粉塵在低溫作用下硬化使耐火球發(fā)生粘連,同時(shí)粉塵中的堿性氧化物如Na20、KZO以及其它一些氧化物(如氧化鋅等)和鐵的氧化物與耐火球外表相關(guān)組成氧化物如1A203、510:在低溫作用下發(fā)作化學(xué)反響生成低熔點(diǎn)的化合物,不時(shí)向耐火球內(nèi)浸透使耐火球外表渣化、剝落,發(fā)生裂紋;同時(shí)從助燃風(fēng)機(jī)吸人大氣中的固體顆粒也起著異樣的作用。

二、延伸耐火球運(yùn)用壽命的措施

增強(qiáng)對(duì)熱風(fēng)爐所用煤氣含塵量和助燃空氣吸人顆粒的控制。完善對(duì)煤氣含塵量的檢測(cè)手腕,控制助燃空氣從大氣中吸人固體顆粒的量,增加粉塵對(duì)球床的梗塞,進(jìn)步熱風(fēng)爐的熱交流才能。

對(duì)球床構(gòu)造停止優(yōu)化。經(jīng)過對(duì)熱風(fēng)爐內(nèi)溫度場(chǎng)和氣體流場(chǎng)的研討,從溫度散布和氣體散布的平均性角度提出極佳的球床構(gòu)造,增加因溫度、氣流散布不均使部分溫渡過高所形成的耐火球硬化變形,到達(dá)進(jìn)步耐火球運(yùn)用壽命的目的。

進(jìn)步耐火球的質(zhì)量。耐火球的礦物組成、制造工藝、燒成工藝等對(duì)耐火球的運(yùn)用特性起著決議性的作用,進(jìn)步耐火球的質(zhì)量(次要是其熱物理特性)是延伸球式熱風(fēng)爐運(yùn)用壽命的一個(gè)重要途徑。平均混合煤氣熱值,次要是確定混合煤氣的比例,使混合煤氣平均、波動(dòng),增加因混合煤氣熱值的動(dòng)搖對(duì)熱風(fēng)爐的影響。