高爐煉鐵生產(chǎn)中，爐前工作是關(guān)系到高爐正常生產(chǎn)的關(guān)健環(huán)節(jié)之一，爐前工作的主要任務(wù)是保證按時出凈渣鐵，同時維護(hù)好爐前設(shè)備以及對出鐵溝鐵口泥套的維護(hù)。實(shí)際生產(chǎn)過程中，因出鐵溝、鐵口泥套、小坑等的維護(hù)和修補(bǔ)而影響高爐正常生產(chǎn)的事故屢見不鮮，雖然隨著高爐的大型化，大中型高爐配備了雙鐵口及三鐵口保證高爐的正常出鐵，甚至不少六百級以下的小型高爐都已開始采用雙鐵口出鐵，因爐前鐵溝、泥套、小坑等的維護(hù)和修補(bǔ)影響正常出鐵的事故已越來越少，但作為影響爐前工作量的主要因素，出鐵溝及鐵口泥套等的維護(hù)，依然是爐前工作的重點(diǎn)之一和影響爐前勞動強(qiáng)度的關(guān)健因素之一。所以不斷改善和延長鐵溝、泥套等的使用壽命，減少維護(hù)次數(shù)，是減少爐前工作強(qiáng)度的有效措施。影響出鐵溝及泥套等的使用壽命的主要原因是所用耐材的質(zhì)量，應(yīng)該說，出鐵溝耐火材料消耗量，是高爐煉鐵系統(tǒng)內(nèi)消耗耐火材料多的部位。其原因主要與工作層內(nèi)襯反復(fù)頻繁地受到高溫鐵水和熔渣的沖刷、磨損和腐蝕作用，工作條件相當(dāng)惡劣有關(guān)。尤其是主鐵溝段的耐火材料內(nèi)襯受到的侵蝕作用更甚。分析和研究出鐵溝耐火材料的損毀原因，為斷改善和提高出鐵溝耐材的使用幫命，不僅是減輕爐前工作強(qiáng)度的需要，也是降本增效的要求。

目前，國內(nèi)基本所有的高爐都采用了修補(bǔ)方便、使用壽命更長的澆注料砌筑的出鐵溝，澆注料出鐵溝耐材的損毀原因包括以下一些方面：

1、鐵水和爐渣的機(jī)械沖刷磨損

出鐵溝內(nèi)襯使用時受到高速含渣鐵流的嚴(yán)重沖刷磨損作用。出鐵溝內(nèi)襯的使用壽命與Al2O3-SiC-C澆注料的高溫抗折強(qiáng)度有密切關(guān)系，高溫抗折強(qiáng)度增加，侵蝕速度降低。因此，澆注料的高溫抗折強(qiáng)度被用作衡量澆注料的耐用性或質(zhì)量的一項(xiàng)基本性能指標(biāo)。因此，設(shè)法提高澆注料的高溫抗折強(qiáng)度，可以提高其使用壽命。同時，出鐵溝的設(shè)計不合理，出寬度和深度設(shè)計不合理，使渣鐵水流速加大，也會加劇渣鐵水對出鐵溝內(nèi)襯的沖刷，出鐵溝彎度不合理，也會加劇在彎度區(qū)域的沖刷，縮短此處內(nèi)襯的壽命。

2、化學(xué)侵蝕作用

出鐵溝內(nèi)襯使用過程中，在上渣線和下渣線部位，空氣(氧)、爐渣和鐵水與耐火材料發(fā)生一系列的化學(xué)侵蝕作用，結(jié)果造成上、下渣線的局部嚴(yán)重?fù)p毀。

以Al2O3-SiC-C為主成分的出鐵溝內(nèi)襯被爐渣浸潤，爐渣可沿內(nèi)襯表面上升，形成很薄的一層渣膜(90~1200μm)?？諝馔ㄟ^這層渣膜進(jìn)入內(nèi)襯，使SiC氧化，氧化生成的SiO2溶解于渣膜中。沿渣膜的高度方向，SiO2的濃度存在著濃度差，由于表面張力的變化，爐渣產(chǎn)生上下方向運(yùn)動，結(jié)果造成局部損毀。

熔渣黏附在耐火材料內(nèi)襯的表面或滲透到內(nèi)襯耐火材料之內(nèi)，在內(nèi)襯與鐵水之間形成渣膜，耐火材料與渣膜發(fā)生反應(yīng)。如渣膜中的FeO與出鐵溝耐火材料中的SiC反應(yīng)，2FeO+SiC→SiO2+2Fe+C,使SiC顆粒氧化，促進(jìn)了耐火材料的結(jié)構(gòu)蝕損。渣膜不斷運(yùn)動，促進(jìn)了新鮮渣補(bǔ)充渣層，同時除去了被蝕損的成分。又由于熔渣中的SiO2與鐵水反應(yīng)，SiO2+2Fe→2FeO+Si，生成新的FeO,可以不間斷地供給FeO,更加速了耐火材料的局部損壞。另外，不同成份的渣鐵，具有不相同的化學(xué)侵蝕能力，生產(chǎn)中長期采用化學(xué)侵蝕力較大的渣鐵操作，如高溫低堿度渣操作，長期的高硫操作等，都會加劇渣鐵對鐵溝內(nèi)襯的化學(xué)侵蝕，縮短出鐵溝的使用壽命。

3、熱震損毀

熱震損毀是出鐵溝內(nèi)襯的主要損毀機(jī)理之一。出鐵溝內(nèi)襯施工后在干燥和烘烤時可能會出現(xiàn)裂紋，使用過程中，反復(fù)受到500℃?1500℃溫度循環(huán)變化作用，產(chǎn)生橫向和縱向裂紋，加劇內(nèi)襯的浸透和侵蝕。從這一方面來看，高爐生產(chǎn)越穩(wěn)定，包括爐溫的穩(wěn)定，出鐵時間的穩(wěn)定，正點(diǎn)出鐵率的穩(wěn)定等，都可以從操作上有效的穩(wěn)定出鐵溝的溫度變化，從而有效的減少熱震效應(yīng)，延長出鐵溝的使用壽命。

4、砌筑質(zhì)量

出鐵溝的修補(bǔ)與重做，通常都是在緊張的工作環(huán)境下完成的，任務(wù)重，工作量大，工作環(huán)境惡劣，而且，專業(yè)水平和施工不平也參差不齊，很容易因施工不規(guī)范，要求不達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生修補(bǔ)砌筑質(zhì)量問題，進(jìn)而影響出鐵溝的工作壽命。所以施工中應(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)耐材施工要求施工，確保砌筑質(zhì)量。

小結(jié)：1影響出鐵溝壽命的關(guān)健因素是內(nèi)襯耐材的性質(zhì)，提高耐材的高溫抗折強(qiáng)度，搞化學(xué)侵蝕能力和抗熱震能力，都可以有效的延長鐵溝使用壽命。

2、高爐操作制度及爐前工作質(zhì)量也是影響耐材使用壽命的關(guān)健因素之一，采用合理的高爐操作制度和穩(wěn)定爐前操作指標(biāo)，可以有效減緩鐵溝耐材化學(xué)侵蝕和熱震侵蝕的速度，延長出鐵溝壽命。

3、砌筑修補(bǔ)質(zhì)量，設(shè)計施工質(zhì)量，也是直接影響出鐵溝壽命的主要因素之一。

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