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热冲击会使刚玉耐火球表面产生裂纹

时间:2021-01-26 10:45   作者:电脑版耐材 点击:
球形热风炉是一种与炼铁高炉生产配套的工业窑炉设备,其主要功能是为高炉提供连续稳定的高温热风,耐火球是球形热风炉的主要蓄热材料。
但是,人工筛选耐火球是更换作业中最困难的工作,每次更换耐火球都会影响高炉的稳定生产。现在很多球式热风炉都是人工分拣重装,50-60%的完好耐火球都是人工分拣,可以重新装填使用,但不足以补充新球。


热风炉床的上部一般采用直径为75-80毫米的刚玉耐火球,刚玉耐火球的主要成分为Al2O3和氧化锆。其具有较好的机械强度和较高的高温稳定性。负载的重量完全不影响耐火球的使用,但刚玉耐火球使用一定时间后会破碎。从刚玉耐火球的外观和表面来看,耐火球颗粒疏松,体积明显膨胀,但内球心结构细小致密。
那么球床用刚玉耐火球怎么会这样呢?原因是高炉粉尘在燃烧和送风过程中会被带入热风炉的球床,高MgO和Fe2O3来自高炉粉尘。在刚玉耐火球中,氧化镁与Fe2O3和Al2O3反应,生成镁铝尖晶石和镁铁尖晶石。在1200℃时,生成相的质量分数为25%,在1400℃时,生成相的组成为70%。MgO和Al2O3的固体反应产生MA,体积膨胀的8%。

在热风炉燃烧刚玉耐火球的过程中,炉膛顶部的AZM耐火球处于整个炉膛的最高温度,温度为1400℃。刚玉耐火球的温度达到1600℃才能真正使晶相完全发育。此时,刚玉耐火球热震稳定性好,炉膛上部最高温度为1400℃。刚玉耐火球尖晶石晶相未完全生长,刚玉耐火球在使用过程中会膨胀,导致球表面开裂和粉化。

同时,热风炉交替运行,热冲击使刚玉耐火球表面产生裂纹,加剧刚玉耐火球的粉化过程,使刚玉耐火球从外向内膨胀、破裂、粉化。这证明耐火球的粉化破坏是由表及里逐渐进行的,表面先粉化,内部随着膨胀而破碎。

为了延长热风炉刚玉耐火球的寿命,有必要减少高炉粉尘进入球床。另一方面,耐火球制造商在技术上提高了刚玉耐火球的密度,耐火球的表面陶瓷化有效地防止了刚玉球尖晶石的膨胀和破坏。
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