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耐火材料行業知識

如何延長陶瓷砌體的使用壽命?

延長高爐陶瓷砌體的使用壽命的辦法有兩種:
(1)進一步提高高爐陶瓷砌體耐火材料制品的質量(微孔、添加金屬硅等添加劑),提高抵抗鐵水的沖刷侵蝕和抵抗堿金屬侵蝕的能力,但是,在陶瓷砌體理化性能提高的同時,成本也隨之大幅度升高,但陶瓷砌體的使用壽命能否達到預期的效果,還有待生產實踐的檢驗。
(2)在提高陶瓷砌體耐火材料制品質量的同時,再進行設計上的改進,把小塊模壓炭磚(或炭塊)與小塊陶瓷砌體磚進行咬合砌筑,徹底消除從下到上的通縫,在咬合砌筑中,一些設計人員和使用者擔心由于炭塊和陶瓷砌體的膨脹率不一樣,會在咬合部位發生斷裂。根據理論分析和試驗研究,不會發生這種現象,理由如下:
1)經過計算,1.5mm的砌筑縫隙完全可以消化兩種不同材質耐火磚的不同熱膨脹。
2)在正常的設計中,炭塊(磚)和陶瓷砌體從爐底到風口組合磚之間雖然是獨立砌筑,但并沒有因兩種材料的熱膨脹不同而留有不同的膨脹縫,基本上都是和風口組合磚直接接觸。在某些高爐中修停爐時的調查中,并沒有發現陶瓷砌體頂壞風口組合磚而形成的裂縫。
在高爐開爐后48h左右,陶瓷砌體就可以完成升溫過程,與此同時也完成了熱膨脹。
而未焙燒的模壓炭磚的焙燒,在溫度高于150℃后有一個結合劑軟化、揮發分揮發、焦化、完成焙燒的過程,在結合劑受熱軟化時,未焙燒的模壓炭磚具有準可塑性。未焙燒的模壓炭磚在可塑階段完全可以吸收陶瓷砌體的熱膨脹,因此,對整體結構不會產生破壞作用。由于未焙燒的模壓微孔炭磚直接和陶瓷砌體接觸,根據生產實踐,熱面溫度在1000~1150℃的范圍內,因此,完全可以完成焙燒。
除此之外,咬合砌筑還具有以下優越性:
(1)由于消除了從下到上的通縫,即使局部陶瓷砌體破損發生鉆鐵現象,也不會形成鐵水積聚,因此,徹底杜絕了鐵水夾層的形成。
(2)高爐生產3~5年以后,即使和炭塊(磚)熱面接觸砌筑的陶瓷杯磚被沖刷侵蝕掉,咬合在兩層炭塊(磚)之間的陶瓷杯磚依然存在,這種結構和鑲磚冷卻壁類似。夾在兩層炭磚之間的剩余陶瓷砌體磚,不但仍然能夠發揮低導熱的功能,而且還比全炭結構更容易形成凝結保護層,能繼續發揮陶瓷砌體的(部分)作用。
若使用大炭塊一陶瓷砌體的爐缸結構,由于兩種磚加工和砌筑配合的困難,不易實現咬合砌筑,但通過臺階式的砌筑結構就可以避免出現上下的通縫。


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