金屬冶煉(lian)過(guo)程(cheng)中,爐(lu)窯內部極端(duan)的(de)高溫、腐蝕和劇烈熱(re)震環境(jing),對(dui)耐火(huo)材料(liao)的綜合性能提出了嚴峻挑(tiao)戰。合理選用(yong)和(he)布局優質耐火材料是確保冶金設備 長周期、穩定運行的關鍵。了解耐火材(cai)料在主要冶 金(jin)設備(bei)中的應(ying)用現狀及存(cun)在(zai)的問題,探索性能提升途徑,對于推動(dong)金屬(shu)冶煉技術的進步(bu)和提高生產效 率至(zhi)關重(zhong)要。
1、熱震穩定性在冶金爐窯(yao)的應用(yong)中,耐火材(cai)料面臨嚴峻的熱震 穩(wen)定性問題。由(you)于冶煉過(guo)程(cheng)中(zhong)溫度變化劇烈、熱循(xun)環 頻繁,耐火材(cai)料常常遭受熱沖(chong)擊,容易產(chan)生裂(lie)紋、開(kai)裂(lie)和剝落等損(sun)傷,從而(er)導致爐體嚴重(zhong)損(sun)壞,使用壽命 大幅(fu)縮短。一些傳(chuan)統耐火材料如硅質材料和碳(tan)質材料, 雖然耐火性能(neng)優(you)異(yi),但熱震穩定性較差,極易在(zai)熱沖 擊下失效(xiao)。此外(wai),耐火材料的熱震性能還會受到原料 雜質、燒結溫度等(deng)因(yin)素(su)的影(ying)響(xiang),導致質量波動,影(ying)響(xiang) 生產的連(lian)續性和可靠性。
2、化學(xue)腐蝕:在冶(ye)金(jin)爐窯的極(ji)端工況下,耐火材料還(huan)面(mian)臨著嚴 重的化學(xue)腐蝕問題。熔融金屬(shu)、渣液和高溫氣氛對(dui)耐 火(huo)材料具有很(hen)強的腐(fu)蝕作用,可導致材料發生失重、 軟化、開裂等破壞。傳統(tong)的氧(yang)化物(wu)類耐火材料(liao)雖然耐 火性能良好,但抗腐(fu)蝕能力往(wang)往(wang)有(you)限(xian)。碳磚雖然具有(you) 優異的抗(kang)滲透性(xing),但在氧化(hua)性(xing)氣氛中也會發生劇(ju)烈腐(fu) 蝕(shi)。此外,一些金屬熔體也容易侵蝕(shi)大多數(shu)耐火材料, 導致耐火(huo)材料快速失效。
3、機械(xie)磨(mo)損:在冶金爐窯的運(yun)行過程中(zhong),耐火材料(liao)還面臨(lin)嚴(yan)重 的機械(xie)磨損問(wen)題。爐(lu)內(nei)流動的熔渣、焦炭(tan)塊和物料對 爐(lu)襯形成劇(ju)烈沖擊(ji)和(he)磨(mo)損,極易(yi)造(zao)成耐(nai)火(huo)材料表(biao)面(mian)剝 落、磨平、開裂等(deng)損傷(shang),加速材料(liao)失效(xiao)。特(te)別是(shi)在一 些高速運動區域,如(ru)轉爐(lu)(lu)澆注口、高爐(lu)(lu)溜縫等部位,機械(xie)磨損更為嚴重。一些傳統耐火材(cai)料如硅質材(cai)料、 碳磚等,雖具備良好的耐火(huo)性能(neng),但(dan)抗磨損能(neng)力較差, 使用壽命短。