Le foyer et le fond d'un haut fourneau doivent être entièrement constitués de briques de carbone ou de briques de carbone composites, et des briques de carbone de haute qualité doivent être utilisées pour la construction.Pour les grands hauts fourneauxL'utilisation de briques de carbone et de briques SiC est cruciale pour prolonger la durée de vie du four.le ventrePar conséquent, la prolongation de la durée de vie de la cheminée est devenue un objectif clé pour atteindre une longue durée de vie des hauts fourneaux.
Au cours des dernières années, plusieurs hauts fourneaux en Chine ont connu des différences de température de l'eau accrues ou même des brûlures dans le foyer, ce qui nécessite des mesures globales pour résoudre ces problèmes.Les briques et blocs de carbone de haute qualité utilisés dans les hauts fourneaux devraient satisfaire aux normes de performance conventionnelles tout en respectant les exigences en matière de conductivité thermique., perméabilité, résistance à l'oxydation, résistance aux alcalis et résistance à l'érosion du fer fondu.
Il est recommandé d'utiliser une structure en briques composites, généralement des briques de corindon-mullite, des briques de corindon brun ou des briques de carbone pressées à chaud comme NMA ou NMD.Les causes courantes d'érosion dans les foyers sont l'abrasion mécanique due au coke et à la slag, la corrosion chimique, l'oxydation par la vapeur d'eau, les attaques du zinc et des métaux alcalins, et les dommages par stress thermique.
Pour remédier à ces problèmes, les hauts fourneaux peuvent adopter des briques de carbone microporeuses à haute conductivité thermique et renforcer les mesures de refroidissement sur la paroi de refroidissement du foyer.Cela garantit que la température de solidification des scories et du fer fondu (1150°C) reste à l'intérieur des briques de carbone, en le tenant éloigné de la paroi de refroidissement.
Actuellement, il existe trois structures de base pour les foyers et les fondements des hauts fourneaux nationaux et internationaux:
- De grandes briques de carbone avec un tampon en céramique.
- Petites briques de carbone pressées à chaud avec un tampon en céramique.
- Des briques de carbone grandes ou petites avec une tasse en céramique au fond.
Les briques de carbone à haute conductivité thermique, les briques de carbone microporeuses et les structures de plaquettes en céramique ont été largement adoptées.
Dans les hauts fourneaux à injection de charbon, les opérations mettent l'accent sur le maintien d'un centre de cheminée actif tout en assurant une température du centre du fond appropriée.L'attention s'est déplacée vers la résistance thermique du tampon en céramique et l'amélioration de sa durée de vie pour atteindre des températures de centre de fond appropriées.
Théorie de la formation de couches solidifiées par refroidissement accru:
L'utilisation de matériaux réfractaires à haute conductivité thermique (18,4 W/mK à 600 °C, 60-80 W/mK à 20 °C) sur la paroi latérale du foyer, combinée à un refroidissement intensif,empêche la pénétration des scories et du fer fonduCes matériaux offrent également une haute résistance aux alcalins, absorbent le stress thermique et transfèrent rapidement la chaleur vers l'eau de refroidissement grâce à un système de refroidissement par eau efficace.Cela crée une couche protectrice solidifiée stable sur la surface chaude de la doublure réfractaire (avec des lignes isothermes supérieures à 1150 °C), en formant une "casque de fer" sur le fond du foyer et en résistant à l'érosion des parois latérales causée par les effets du "pied d'éléphant".
La clé de la longévité des foyers réside dans la conductivité thermique des matériaux des parois latérales des foyers.et résistance à la fissuration annulaireUn entretien adéquat met l'accent sur l'efficacité du refroidissement, la surveillance des différences de température de l'eau sur la paroi de refroidissement et l'injection de coulis dans les zones poreuses.
Le fond intégré avec refroidissement est considéré comme une structure raisonnable.Différentes pièces nécessitent des briques de carbone avec des propriétés spécifiquesEn dessous du trou du robinet, des briques de carbone microporeuses à haute imperméabilité doivent être utilisées, tandis que des briques SiC à haute conductivité thermique doivent être utilisées pour la couche inférieure du fond du four.Dans d'autres zones, il est possible d'utiliser des briques de carbone standard ou microporouses..
L'incorporation de briques de carbone plus longues sous le périmètre inférieur du four sous le trou du robinet améliore la résistance à la pénétration et à l'érosion du fer fondu et des métaux alcalins.Les espaces entre les briques doivent être réduits à moins de 0.5 mm pour la construction.
En ce qui concerne la structure de la "tasse en céramique", les opinions académiques sont divisées.Alors que d'autres croient qu'elle finira par se détériorer., laissant les briques de carbone comme structure principale.Des briques de carbone de petite taille pressées à chaud, résistantes à la pénétration du fer fondu et à une conductivité thermique élevée, peuvent également être utilisées sur les parois latérales du foyer..
Les deux approches présentent des avantages et des inconvénients, et l'une ou l'autre peut atteindre une longue durée de vie du four, bien qu'avec des coûts économiques différents.L'adoption de briques de carbone microporouses et ultra-microporouses de haute qualité, ainsi que de petites briques de carbone pressées à chaud, a considérablement amélioré la durée de vie des hauts fourneaux en Chine.La plupart des hauts fourneaux de taille moyenne et grande en Chine ont abandonné les fondements de matériau au carbone et les processus de production auto-cuire.
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