高炉停炉后,河南耐火材料厂对炉缸内衬的调查研究表明,炉缸内衬耐火砖断面由下述部分构成,其图解如图所示。
1-裂纹及碎裂区域(脆化层);2-铁水渗透区;3-铁水溶蚀区;4-风口;5-出铁口
炉缸各区域的特点概括如下:
(1)铁水渗透至直径约1微米的气孔内,而碳质耐火砖的高温强度随铁水渗透量的增加而降低。铁水的渗透达到了脆化层的前表面;
(2)碳质耐火砖在铁水中的溶蚀首先发生在基质中;
(3)脆化层在炉缸侧墙和底部沿炉缸的侵蚀轮廓形成;
(4)脆化层附近锌和碱的沉积仅在有些高炉可见,而不是所有其他高炉都能看到;
(5)即使砌筑较小型的碳质耐火砖也会形成脆化层;
(6)在双环结构中砌筑耐火砖也会形成脆化层;
(7)在一般情况下,高炉在使用后一年半左右会出现脆化层;
(8)由铁水渗透所造成的碳质耐火砖的线热膨胀,随铁水渗透数量的增加而增加。
从上述发现情况表明,防止脆化和铁水的溶蚀是改进碳质耐火砖性能的2个先决条件。为此, 研究脆化层形成及碳质耐火砖在铁水中的溶蚀机理显得尤为重要。