1. Hiệu suất của vật liệu chịu lửa trong các bộ phận chính của lò cao có ảnh hưởng quan trọng đến tuổi thọ của lò cao
Vật liệu chịu lửa lót lò cao chịu được tác động của sốc nhiệt độ cao, điện tích, xói mòn khí và mài mòn, xói mòn kim loại kiềm, lò cũng chịu được kim loại nóng và xỉ xói mòn, rửa. Gạch liên kết Si N₄ Gạch SiC và gạch SiC liên kết SiAlON được sử dụng rộng rãi do khả năng chống kiềm vượt trội và khả năng chống sốc nhiệt tốt, khả năng chống mài mòn, độ ổn định thể tích ở nhiệt độ cao, v.v. Tại Trung Quốc, Si₃N₄ là ₄ kết hợp với gạch SiC cho phần thân dưới, eo và bosh. Trong khi tại Hoa Kỳ và các nước châu Âu, gạch SiAlON ₃ là ₄ ₄ kết hợp với gạch SiC để ứng dụng tốt.
Với sự phát triển liên tục của công nghệ thiết bị lò cao, sau khi sử dụng tường làm mát bằng đồng, liên kết giới hạn tuổi thọ lò cao dần dịch chuyển từ phần dưới của thân lò, eo, bụng và các khu vực chịu nhiệt cao khác sang xi lanh lò, và phần xi lanh lò dần trở thành liên kết yếu trong hiệu suất của lò cao. Xi lanh lò thường áp dụng công nghệ hỗn hợp cốc gốm và gạch cacbon. Để kéo dài tuổi thọ của xi lanh lò, việc cải thiện hiệu suất của vật liệu chịu lửa và phân bổ hợp lý là chìa khóa. Đáy của lò cao đã bị sắt nóng chảy và xỉ ăn mòn trong một thời gian dài và không thể sửa chữa được do lưu trữ lâu dài sắt nóng chảy ở nhiệt độ cao, do đó, các yêu cầu cao hơn được đưa ra đối với hiệu suất của cốc gốm và gạch cacbon ở đáy lò cao.
Ngoài ra, vật liệu chịu lửa ống khói lò cao ngoài việc được rửa sạch bằng luồng khí mạnh, mà còn chịu ảnh hưởng mạnh của sốc nhiệt và xói mòn khí quyển kiềm, thường cần phải sửa chữa, thậm chí cần phải thay thế, nhưng cũng ảnh hưởng đến dòng chảy về phía trước của lò cao. Điều kiện làm việc của khu vực lỗ sắt kém, và gạch kết hợp lỗ sắt được sử dụng để phù hợp với vật liệu của xi lanh lò, bao gồm carbon, carbon-silicon carbide bán than chì, mullite, silicon carbide, v.v. Với sự phát triển của sản xuất gang lò cao, vật liệu chịu lửa được sử dụng trong lò cao không ngừng được phát triển và ứng dụng, và nhiều công nghệ vật liệu chịu lửa mới đã xuất hiện, đáng được chú ý và thảo luận.
2, Cấu trúc cơ bản của lò cao và quá trình luyện kim
Thân lò cao được chia thành năm phần từ trên xuống dưới: họng, thân, eo, bụng và xi lanh. Nhiệt độ của từng phần là: đáy lò thường là 1450 ~ 1500 độ, phần lò, đặc biệt là khu vực tuyere, là 1700 ~ 2000 độ, vùng bụng và eo là 1400 ~ 1600 độ, và phần thân lò là 600 ~ 800 độ.
Trong sản xuất lò cao, quặng sắt, than cốc và xỉ xỉ (đá vôi) được nạp từ phía trên của lò, và không khí được làm nóng trước được thổi vào ống tuyere nằm ở phần dưới của lò cao dọc theo lò. Ở nhiệt độ cao, than cốc (một số lò cao cũng thổi nhiên liệu phụ như than nghiền, dầu nặng và khí tự nhiên) cháy với oxy trong không khí để tạo ra carbon monoxide và hydro, và quặng sắt được khử thành sắt trong quá trình bốc lên trong lò.
HÌNH 2 Sơ đồ sản xuất gang lò cao
3, vật liệu chịu lửa lò cao và cơ chế hư hỏng