爐體冷卻壁黏結(jié)物物相及形成機理

馬恒保，張建良，焦克新，周云花，但家云

(1.北京科技大學(xué) 冶金與生態(tài)工程學(xué)院，北京，100083；2.湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司技術(shù)中心，湖南 湘潭，411101)

安全長壽是當(dāng)代高爐的發(fā)展趨勢，而爐腰、爐腹及爐身下部區(qū)域的壽命是高爐長壽的限制性環(huán)節(jié)[1-4]。在高爐整體結(jié)構(gòu)中，爐腰、爐腹及爐身下部區(qū)域熱負(fù)荷高[5-6]，熱流沖擊大，工作環(huán)境惡劣，而且高爐強化冶煉、爐料結(jié)構(gòu)變化以及操作的不穩(wěn)定等會加速該區(qū)域的侵蝕，導(dǎo)致冷卻設(shè)備損壞。冷卻壁熱面形成的黏結(jié)物能夠隔離高溫渣鐵和煤氣流，避免其受到侵蝕和沖刷，降低自身溫度，從而保障冷卻設(shè)備安全。近年來，高爐渣皮脫落頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響高爐正常生產(chǎn)[7-9]。張芳等[10]通過包鋼1號高爐中修，對5～8段冷卻壁渣皮取樣，并通過半球法與相圖分析初渣及中間渣的軟熔性質(zhì)。梁南山[11]通過漣鋼1號高爐解剖發(fā)現(xiàn)其冷卻壁渣皮主要是氧化鋅，并含有少量金屬顆粒及鉛氧化物或硫化物、砷化物、錫酸鈣等。然而，目前并未明確冷卻壁黏結(jié)物的形成和脫落機理。本文作者以湘鋼3號高爐冷卻壁黏結(jié)物為研究對象，從黏結(jié)物的化學(xué)成分、物相組成以及微觀形貌并結(jié)合熱力學(xué)闡述冷卻壁黏結(jié)物的形成和脫落機理，以便為研究高爐冷卻壁長壽的長效機制提供依據(jù)。

1 研究內(nèi)容與方法

1.1 高爐概況

本文以湘鋼3號高爐為研究對象，其有效爐容為1 080 m3，于2005年建成投產(chǎn)，產(chǎn)量為2 360 t/d，2015年停爐，其爐役后期主要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)如表1所示。湘鋼3 號高……