鐵合金行業(yè)用的礦熱爐,爐眼磚廠家一般常選用半石墨材質(zhì)、石墨結合材質(zhì)、碳質(zhì),但很多廠家的爐眼磚使用壽命難超過3年往上,并且這2-3年中間還得不停的檢修或修補爐眼,而一臺硅錳礦熱爐的整體使用壽命在6-8年,爐眼磚則成了礦熱爐壽命較薄弱的部位。
爐眼部位每次出鐵工人需要用燒穿器、圓鋼、碳棒等燒開爐眼,出完鐵后,還需要用泥球等堵住出鐵口。
礦熱爐的爐眼損壞的機理主要包括氧化侵蝕和機械沖刷侵蝕。
爐眼受到高溫爐氣、熔化的硅水以及高溫爐渣的侵蝕和機械沖刷,導致爐眼直徑越來越大,后期堵眼困難,就會出現(xiàn)跑眼和噴火現(xiàn)象,嚴重影響礦熱爐的正常使用和經(jīng)濟效益。
通過長期的實踐中我們發(fā)現(xiàn),采用氮化硅結合碳化硅爐眼磚,可延長爐眼使用壽命。
氮化硅結合碳化硅磚高溫下強度高,有良好的抗熱震性和抗堿侵蝕性,低的熱膨脹率,良好的抗金屬和爐渣沖刷、抗腐蝕性氣體侵蝕能力強等明顯優(yōu)點。但其也有明顯的缺點,由于氮化硅結合碳化硅磚具有良好的熱導性,高溫下暴露于空氣中會縮短其使用周期.因此作為出鐵口須用鋼板很大限度地密封;其次是坯體的厚度不能過厚,過厚氮化不透或不均勻,強度都會下降,影響整體壽命。
氮化硅結合碳化硅磚的破壞主要是SiC被破壞為主,其含量約占70%~75%,在1100℃時就會與Fe發(fā)生反應,從而受到破壞,具體反應式如下:
SiC+Fe=FeSi+C
雖然反應進行的開始溫度低,但是FeSi的熔點為1410℃在錳硅合金的生產(chǎn)中液態(tài)錳硅合金溫度約在1500~1550℃之間,而在爐墻四周溫度很難達到該溫度,因此SiC的破壞是一個非常緩慢的過程,所以打爐時四周存在明顯的SiC層。氮化硅是很難被破壞的,而且在1200℃以下幾乎不會被氧化,但在1410℃以上時會被鎂、鎳鉻合金、不銹鋼溶液等溶液所腐蝕,因此有氮化硅的存在,氮化硅結合碳化硅磚耐寒熱的能力變得很強。
為了阻礙H20、Fe、O2等對氮化硅結合碳化硅磚出鐵口的破壞,首先須選擇無水泥球并利用開堵眼機進行開眼和堵眼,無水炮泥在出鐵口的高溫作用下能產(chǎn)生自我燒結成型作用,起到良好的自我封堵效果,既保護了氮化硅結合碳化硅磚又能穩(wěn)定出鐵口的深度,確保出鐵排渣順暢,延長出鐵口使用周期;其次是減少吹氧出鐵,如果要進行吹氧出鐵也要先用開眼機把爐眼鉆到一定深度(至少30cm以上)后再進行吹氧;再次是杜絕水淋及水冷爐眼,在使用氮化硅結合碳化硅磚出鐵口后且使用開堵眼機杜絕了有水堵爐眼,從而杜絕了水淋水冷爐眼的壞習慣。促使爐眼磚使用壽命達到3年往上。