高炉耐火衬里检测与监测原则

摘要

高炉是一种复杂的设备，涉及液体、固体和气体在高温下在整个容器内的转化、相互作用和流动。高炉内衬碳和石墨耐火砖，以保护容器的完整性。碳和石墨耐火材料主要用于高炉衬里，因为它们具有高温导电性，并且能够通过将过多的热量转移到壳体来减少热负荷，在壳体中，热量可以通过薄膜冷却或通过铸铁或铜壁板转移到水中。

影响高炉使用寿命的主要因素有四个:1)高炉的设计，2)耐火材料的质量和可靠性，3)耐火衬里的质量和密封性，4)对炉衬维护的注意程度。在过去的二十年里，高炉的设计有了显著的改进。这些改进包括增加炉容量和操作压力;新的炉结构和冷却设计;改进的配料分配方法;监测仪器和控制的进展;引进降低能源需求和节省劳动力的技术。此外，对高炉内衬的科学和理解也有了改进。如今，人们经常通过添加钛等各种元素来维护和改进耐火衬里。所有这些发展都有助于降低铁成本，延长高炉寿命，改善操作和维护人员的工作条件。 The typical campaign life of a modern blast furnace is 15 to 20 years, depending on the cooling and refractory design as a whole and the hearth area in particular.

炉膛修理和衬料无疑是高炉最昂贵的项目。因此，尽可能延长现有炉膛寿命以减少这些费用是可取的。在正常的操作和工艺条件下，炉缸衬的劣化通常是缓慢和逐渐的。然而，由于许多原因，许多熔炉经历不规则的耐火材料磨损。一些最常见的过度磨损区域是在出铁孔下方的炉壁，出铁孔的另一侧和炉膛的底部(更常见的是“大象脚”)。近年来的研究表明，炉膛设计、出铁口位置和耐火材料质量对炉衬磨损率有重要影响。除了衬里的预期磨损外，诸如煤气泄漏、水袭、炉过早关闭和热波动等事件也会对耐火衬里的局部区域造成严重损坏。如果局部损伤扩散到炉内更大的区域，则可能需要进行耐火材料修复或加固。损坏的程度影响着维修成本、生产率的降低以及由此产生的安全问题。因此，炉衬质量和厚度的可靠评估对于维持高炉健康生产寿命至关重要。