高炉炉底损毁因素解析

高炉炉底的损毁是影响高炉寿命的关键因素之一，其工作条件极其恶劣。以下是导致炉底损毁的主要因素：

1. 高温和高压环境

高炉炉底长期处于高温和高压条件下，这对炉底材料的耐久性提出了极高的要求。

2. 铁水渗入和砖漂浮

• • 初期损毁：在开炉初期，铁水渗入砖缝，使砖漂浮起来，形成类似平底锅形的深坑。

• • 熔结层形成：随着熔结层的形成，化学侵蚀成为主要的损毁方式。

3. 压力和重力影响

炉底砖承受着液态渣铁、煤气压力和料柱重力的10%—20%，总计压力可达（2～5）x10^5 Pa/cm^2。

4. 砖缝和裂缝

铁水在高压下渗入砖缝和裂缝，缓慢冷却并在1150℃时凝固，析出石墨碳，体积膨胀，进一步扩大缝隙。

5. 材料密度差异

铁水密度（7.1g/cm^3）远高于高炉黏土砖（2.2g/cm^3）、高铝砖（2.3—3.7g/cm^3）和炭砖（1.6g/cm^3），导致砖在铁水静压力作用下漂浮。

6. 熔结层的形成与侵蚀

• • 熔结层特点：熔结层组织致密，砖缝消失，容重较高，与未熔结的下部砖相比，砖被压缩，气孔率降低，体积密度提高。

• • 导热性变化：渗铁后使砖导热性变好，增强散热能力，铁水凝固等温线上移至1150℃。

7. 化学侵蚀

炉衬损坏的主要原因是铁水中的碳将砖中的二氧化硅还原成硅，并被铁所吸收。

8. 侵蚀深度和形状变化

• • 侵蚀深度：侵蚀深度大约在1.5～2.5m左右。

• • 危险区域转移：危险区由炉底底部转向周壁，侵蚀线越往下越向外扩展，形成大蒜头形状。

9. 环状疏脆层和孔洞

炉缸及炉底周边残存的炭砖中往往有一条以炉子中心线为中心的环状疏脆层，有的残存砖中出现孔洞，这是由于铁水渗透于砖内而生成脆化层。

10. 材料膨胀率差异

高铝砖与炭砖咬砌时，由于高铝砖的膨胀率比炭砖大，易使炭砖被顶起，导致炭砖上下层之间的缝隙加宽，铁水渗入。

了解高炉炉底损毁的因素对于延长高炉寿命、提高生产效率至关重要。通过优化材料选择、改进设计和加强维护，可以有效减缓炉底的损毁过程。