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提出了爐缸炭磚環(huán)裂的機(jī)理。通過熱力學(xué)計(jì)算,論述了高爐爐缸僅存在純的堿金屬蒸氣,不存在堿金屬的氧化物和碳酸鹽,并且堿金屬蒸氣壓很低,不是對(duì)爐缸炭磚進(jìn)行侵蝕的直接原因。炭磚傳熱性能較差時(shí)炭磚內(nèi)部熱應(yīng)力較大,誘發(fā)炭磚產(chǎn)生微裂紋,純的堿金屬蒸氣通過炭磚的微裂紋,不斷向炭磚低溫區(qū)進(jìn)行流動(dòng)和擴(kuò)散,微裂紋是環(huán)裂產(chǎn)生的誘因。鉀蒸氣在爐缸的高壓環(huán)境下于800~900℃溫度區(qū)間內(nèi)液化,并逐漸富集形成純的液態(tài)堿金屬,液態(tài)堿金屬與炭磚的硅鋁質(zhì)灰分反應(yīng),造成灰分體積膨脹30%-50%,加劇炭磚微裂紋擴(kuò)展,為堿蒸氣流動(dòng)和擴(kuò)散提供更有利條件,是環(huán)裂產(chǎn)生的必要條件。計(jì)算表明,只有堿蒸氣液化后才能與一氧化碳共同作用,在微裂紋里形成活性炭沉積,活性炭在形成石墨過程中體積膨脹,這種反應(yīng)持續(xù)不斷地進(jìn)行,對(duì)炭磚微裂紋進(jìn)行持續(xù)地膨脹擠壓,炭磚微裂紋不斷擴(kuò)展,最終割裂炭磚形成環(huán)裂。提高炭磚傳熱效果和阻止?fàn)t缸CO竄氣是避免炭磚產(chǎn)生環(huán)裂的根本措施。
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