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提出了爐缸炭磚環裂的機理。通過熱力學計算,論述了高爐爐缸僅存在純的堿金屬蒸氣,不存在堿金屬的氧化物和碳酸鹽,并且堿金屬蒸氣壓很低,不是對爐缸炭磚進行侵蝕的直接原因。炭磚傳熱性能較差時炭磚內部熱應力較大,誘發炭磚產生微裂紋,純的堿金屬蒸氣通過炭磚的微裂紋,不斷向炭磚低溫區進行流動和擴散,微裂紋是環裂產生的誘因。鉀蒸氣在爐缸的高壓環境下于800~900℃溫度區間內液化,并逐漸富集形成純的液態堿金屬,液態堿金屬與炭磚的硅鋁質灰分反應,造成灰分體積膨脹30%-50%,加劇炭磚微裂紋擴展,為堿蒸氣流動和擴散提供更有利條件,是環裂產生的必要條件。計算表明,只有堿蒸氣液化后才能與一氧化碳共同作用,在微裂紋里形成活性炭沉積,活性炭在形成石墨過程中體積膨脹,這種反應持續不斷地進行,對炭磚微裂紋進行持續地膨脹擠壓,炭磚微裂紋不斷擴展,最終割裂炭磚形成環裂。提高炭磚傳熱效果和阻止爐缸CO竄氣是避免炭磚產生環裂的根本措施。
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