摘要：高炉炉缸侵蚀是比较常见的问题，为预防其出现，需要分析总结侵蚀的原因，然后再根据实际情况来采取科学措施进行针对性维护，为高炉安全生产提供保障。加强高炉炉缸侵蚀问题的研究，从实践中不断的积累经验，掌握不同原因下的侵蚀表现，并结合侵蚀位置确定最佳应对方法，确保高炉恢复正常运行状态，以及延长高炉服务寿命。本文对高炉炉缸侵蚀原因和维护措施进行了简单探讨，希望可以给予相关人员部分参考。
关键词：高炉；炉缸侵蚀；维护措施
在高炉生产中炉缸的作用十分重要，其运行状态不仅关系着高炉生产安全性，而且还决定着高炉的寿命。为达到高炉长寿的基本要求，必须要强调对炉缸的维护，分析常见寝室问题发生的原因，基于侵蚀机理来选择合适的维护方法，同时利用高新技术对炉缸状态进行监测，使其可以始终保持在最佳状态，为延长高炉使用寿命提供支持。
一、高炉炉缸侵蚀原因
导致高炉炉缸侵蚀发生的原因整体上共包括以下几种：
②铁水渗透熔损。炉缸内的铁水中含有4.5%左右的w（C），而其与碳砖接触后发生渗透与熔损，对碳砖造成侵蚀影响。
③耐材氧化。耐材在碳素与水蒸气的作用下，会逐渐被氧化，性能被削弱。反应方程式为：C+CO2(g)=2CO(g).C+H2O(g)=H2(g)+CO(g)。 结合以往的经验可以确定，串气现象在高炉中普遍存在，煤气会沿着炉壳内壁慢慢渗透到炉缸，在从碳砖缝隙中通过，由碳砖冷面逐渐渗透到碳砖热面，在这个过程中煤气中存在的CO2以及水蒸气不可避免的会与碳砖产生反应，碳砖逐渐的受到侵蚀[1]。
④温度场变化。碳砖表面过大的温差，会促使热应力的形成，加速了环裂的形成，碳砖的稳定状态被破坏。
⑤化学侵蚀。高炉生产过程中存在的碱性金属将会对炉缸产生化学侵蚀，碱金属化合物将
会随着炉料进入到高炉内，在内部被还原以及气化，其中有一部分碱金属蒸汽将会有煤气一同渗透到炉缸砖衬内部，且随着时间的推移不断富集。然后再与碳砖成分以及CO产生化学反应，最终生成炭黑等固体，沉积后发生膨胀，伴随产生的应力便会加速碳砖环缝的形成，持续扩展影响碳砖状态[2]。另外，随着炉料进入的锌化合物，经过还原反应得到锌，其熔点为420℃，沸点907℃。锌蒸汽将会与煤气一同进入到炉缸碳砖区，受降低温度的影响逐渐冷凝液化，最终会变成固态锌。另外部分锌蒸汽则会与CO发生反应生成ZnO与炭黑，在固体形成以及新相产生的过程中，炉内体积会持续膨胀而形成应力，最后形成裂缝且会持续扩展。高炉内的Pb将会被还原成液态铅并沉入到炉缸底部，且会不断的渗透到砖底碳砖裂隙内部，一旦温度升高便会促使其体积膨胀，对耐火材料组织结构将会产生严重破坏。
二、高炉炉缸维护措施
1.制定科学冷却制度
科学的冷却制度对保证高炉安全稳定生产意义重大，旨在降低铁水温度，同时增加黏度，与碳砖保持良好接触状态，不仅会有碳膜析出，而且与高熔点化合物混合之后可黏附在碳砖表面，以此来提供一定的保护。该保护层一直保持着动态平衡状态，对铁水与碳砖之间的接
触形成一层隔离，以此来预防铁水对碳砖造成的侵蚀。
2.减小铁水环流
高炉内死料柱的存在，决定了炉缸铁水环流的存在，如果死料柱浮起减小，对应的铁水环流流速将增加，其对炉壁和炉底将会造成更加严重的冲刷影响。且相比小尺寸死料柱，尺寸越大对炉壁以及炉底造成的侵蚀越严重。以及死料柱孔隙度越小，铁水对炉底和炉壁产生的侵蚀越强。为有效预防这一问题，便可以适当的增加死铁层深度，在减小死料柱尺寸同时适当增加死料柱孔隙度，促使铁水环流速度减小，减弱对炉缸内衬造成的侵蚀。其中，扩大风口回旋区可根据实际情况适当对死料柱尺寸进行调整，以全风状态来满足高炉正常生产需求，即要有足够的风速与风口回旋区深度，长时间小风拉着的现象不得出现[3]。在喷煤量与风口回旋区深度均增加的情况下，不足200kg/t喷煤量的高炉，要采用大煤比生产，能够进一步减小铁水环流流速，降低侵蚀影响的同时，降低成本投入。另外配套使用中心装焦技术，促使高质量且大块的焦炭始终保持在高炉中心，同时提高中心焦柱孔隙度，也能够减小炉缸铁水环流，削弱其带来的不利影响。
3.适量使用Ti
将适量Ti用于高炉生产，因为钛及化合物（TiC、TiN、与Ti(C，N）所形成的的固体团状物会逐渐的在砖缝中沉积，联合石墨可形成动态保护层，对铁水给碳砖造成的侵蚀有着一定的抵抗作用。护炉时要控制w（Ti）含量在0.08%~0.15%，并且在高炉进入濒危状态时，还需要及时的将含量提升到0.2%~0.25%[4]。同时，护炉时铁水w（Si）含量控制在0.5%最佳，而铁水w（Si+Ti）的总含量则需要保持在0.6~0.7%，以保证达到最佳效果。
4.提高炉前出铁水平
出铁过程中铁口会有从多个方向而来的高温渣铁流出，最终在炉墙铁口泥包处形成“涡流”，且不断对该部位的炉衬造成冲刷，因此需要采取措施加以改造和优化。炉缸出现铁水环流的情况下，铁水对出铁口区域炉缸侧壁将会产生最严重的冲刷，且炉缸碳砖是整个区域内最为薄弱的部分，持续作用将会逐渐削弱炉缸状态，造成高炉寿命缩短。综合以往经验可以发现，铁口区域发生炉烧穿的概率非常高，必须要加以重视。设计时如果铁口过浅，很容易导致跑大流现象，导致铁口区砖衬以及冷却器损坏，相反深度过大则会加剧涡流区，对炉缸与炉底交界位置造成的侵蚀影响更加严重，出现象脚侵蚀的问题。铁口深度设计必须要合理，以超出铁口处砖衬基础400~500mm为最佳。另外，出铁流量的大小在一定程度上也影
响着铁水对炉缸的侵蚀强度，生产时要保证出铁次数以及铁口深度合理，同时出铁速度不宜过快或过慢，争取将炉缸渣铁环流及涡流程度控制在合理范围内，保证所有部位的渣铁平稳流出，以免造成较大程度的冲刷侵蚀。
5.减少碱金属
要尽量降低碱金属对炉缸的不利影响，一般可以随着渣铁将炉内的碱金属以及Zn排出，或者是与煤气一同逸出后进入到炉尘，而无法实现的情况下便会留在炉内循环富集。Pb除了上述途径之外，还会渗入到炉内耐火材料中。为改善这一问题，就需要尽量避免或者减少碱金属含量过高矿石的使用，烧结矿生产中高炉炉尘搭配比例要逐渐减小。同时要提高透气性，在全风作用下来将炉尘有效的吹出。另外，要注意Zn与Pb的排出，保持高炉全风，风速维持稳定，利用此来带走尽量多的高炉炉尘。在选择矿石原料时要加强注意，含锌原料要进行规避，降低高炉炉尘配比。以及可以对炉尘进行脱锌处理，制成脱锌球后在用于高炉生产，可以有效预防炉外循环富集。
结束语：
综上所述，作为影响高炉寿命的主要问题，必须要加以专业措施对炉缸侵蚀问题进行改善和解决。总结高炉炉缸侵蚀的原因，以针对性技术为支持，对高炉生产工艺加以优化，尽量排除各因素造成的不利影响，延长高炉使用寿命。
参考文献：
[1] 白晓光,杨帆,纪晨坤等.包钢3号高炉炉缸侵蚀特征分析[J].冶金设备,2023(04):68-71.
铁水温度[2] 丁洪海,周洋.本钢7号高炉炉缸异常侵蚀分析[J].金属世界,2023(03):67-70.
[3] 罗圆圆.高炉炉缸侵蚀机理分析及维护[J].山西冶金,2023,46(03):234-236.
[4] 张兴胜,迟臣焕,何志军.国内某大型高炉炉缸异常侵蚀分析[J].冶金能源,2022,41(06):35-40.
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