隨著高爐產量水平的不斷提高，延長高爐壽命的任務顯得更加重要。然而，我國高爐壽命水平還有較大的差距。在提高高爐壽命的工作中，解決爐缸爐底易于破損的問題尤為重要。爐缸的薄弱環節是爐缸、爐底側墻處的炭磚，其次是爐底炭磚的侵蝕深度，它決定了軸向爐底炭磚的殘存厚度。而在爐缸、爐底側墻殘存厚度的影響因素中，環縫的存在是一大隱患。

　　經研究發現，爐缸、爐底炭磚環縫都是上部寬度大，從上向下化學侵蝕逐漸變窄，下部的僅為細小裂紋。這種環縫具有從上向下化學侵蝕逐步延伸的侵蝕特征，這是堿金屬和鋅的化學侵蝕的典型結果。所以，爐缸、爐底炭磚的環縫主要不是因炭磚內外溫差應力所造成的，也不是高鋁磚、炭磚膨脹率差異所致，而主要是堿金屬、鋅侵蝕的結果。

　　爐缸內堿金屬(以K2O為主)和ZnO的分布，主要集中在爐缸上部的硅鋁質耐火磚襯和較上部的炭磚中。研究表明，在高爐風口附近，含有堿金屬和鋅蒸汽的煤氣流沿著風口周圍的縫隙滲入，在爐襯中800~1030℃的溫度區間侵蝕高鋁磚，形成初始環縫。隨著堿金屬、鋅侵蝕反應的連續進行，環縫逐漸在高鋁磚砌體中擴展并向下延伸，以至侵蝕爐缸、爐底側墻的炭磚。探針分析也證實，炭磚環縫中有K2O和ZnO共存，說明它們是侵蝕炭磚并生成環縫的重要因素。

　　另外，高爐破損調查時經常從爐缸、爐底炭磚試樣中發現很多滲鐵。鐵水對炭磚的滲透和溶蝕，其破壞作用是很大的。在炭磚內滲入鐵水的情況下，溫度升降時鐵水有時熔化，有時凝固。鐵水凝固時體積收縮，熔化時體積膨脹，膨脹-收縮反復發生就會在炭磚內產生熱疲勞應力。炭磚的滲鐵界面和未滲鐵界面導熱率差異大，也會增大炭磚內部的溫差應力。這些都是降低炭磚強度的因素。因此，提高炭磚抗鐵水滲透能力和抗鐵水溶蝕能力也是十分重要的。

　　還有，高爐出鐵時鐵水流動會對爐缸、爐底炭磚產生流動沖刷侵蝕，爐缸下部的炭磚會形成“象腳形侵蝕”、爐底會形成“反鍋底形”侵蝕，這些都是鐵水流動沖刷侵蝕明顯的特征。克服鐵水的流動沖刷侵蝕也是一個很重要的問題。

　　從高爐爐缸爐底破損的原因分析可知，堿金屬和鋅的化學侵蝕是主要的影響因素。要減小乃至消除爐襯環縫對高爐壽命的不利影響，除了從根本上提高高爐精料水平，降低堿金屬和鋅的負荷以外，砌筑爐缸、爐底一定要選用導熱率高、抗堿性好、微氣孔或超微氣孔、抗鐵水滲透和抗渣鐵溶蝕性能好的耐火材料。提高炭磚的導熱率，配合冷卻性能足夠強的冷卻設備(如銅冷卻壁)，可以減緩環縫的產生。微氣孔或超微氣孔結構可以抑制堿金屬和鋅蒸汽在磚襯中的滲透，也有利于減少環縫的產生。

　　高爐爐底用高鋁磚與黏土磚的砌筑方式

　　高爐爐底用的黏土磚、高鋁磚一般一般由若干層豎砌磚層(層高345mm或400mm)構成，每層砌成十字形，也有砌成一字形的。上下相鄰磚層中心線相互錯開30°。其中上—層爐底磚中心線與出鐵口中心線成30°  ~60°角。

　　爐底砌磚中心線

　　1-出鐵口中心線;2-單數層中心線;3-雙數層中心線

　　(1) 爐底中心十字形通常有兩種砌法 :

　　a-磚型為400mm×150mm×90mm;b-磚型為345mm×150mm×75mm

　　1)  砌筑時，根據冷卻壁上所劃的十字中心線拉線，沿線準確地放置4根表面平整和互成直角的導向方木，作為砌筑中心十字形的依據，為了防止上下磚層的中心點通縫，拉上層磚的中心線時，應使其中心點與下層磚的中心點錯開磚厚的一半。

　　2)  根據爐底十字中心線行中心磚的定位，即在中心磚的磚面上，按等分位置劃出相互垂直的十字線，使之與爐底十字線重合，然后錯開磚列厚度的一半，重拉十字線，沿線設置4根導向方木，以此為導面進行砌筑，如圖3所示。

　　圖3 爐底十字形的砌法

　　1-磚型;2-導向方木;3-中心線

　　由于方木兼具導向與支撐的作用，故其支撐磚的一面和底面均要刨光，并互成直角。方木沿線設置，須用水平尺或直尺檢查其垂直度，誤差不得大于0.1mm。每層磚撂底時，兩根相互垂直的十字線應用精密的角度尺檢査是否成直角。導向方木與所拉十字線須嚴格一致，不得偏歪。否則，中心十字形的磚列砌斜會造成整個磚層的大量加工，影響砌筑質量。

　　爐底中心十字線是整層爐底砌體的關鍵。撂底后，應檢査其磚縫與垂直度是否符合要求，如質量合乎規定，接著緊靠列磚依次砌筑兩對角的磚。砌完3  ~4列磚，砌體的穩定性增加后，才拆除導向方木。然后四角均可同時進行砌磚。

　　高鋁磚、黏土磚爐底應采用磷酸鹽泥漿砌筑。砌筑時，應嚴格按施工規范規定掌握砌體的磚縫厚度;砌體磚縫中的泥漿須飽滿;泥漿的稠度應嚴格控制。

　　①  砌磚時的程序為：先將磚干排、驗縫，并將磚依次移放于一邊;接著清掃工作面，鋪上一層泥漿，并進行刷漿、沾漿和揉漿動作如圖4所示。由于磷酸鹽泥漿流淌較快，為避免“下部壅塞”，操作時，常以兩手在下，一手托住磚的下端，另一只手頂住磚的大面與側面交棱處的下部，上下揉動4  ~5次后將磚就位。

　　② 砌筑爐底磚的操作要點為：穩沾、低靠、短拉、重揉。

　　穩沾：將磚的大面和小面都沾滿泥漿，不能一沾就拿出來。

　　低靠：沾好漿的磚往已砌好的磚上靠的時候，應盡量放低。這樣可使磚面上所沾的泥漿大部分進入磚縫，以達到灰縫飽滿的目的。

　　短拉、重揉：就是揉動時上下拉動的距離要短(一般30 ~40mm)，揉漿的動作要重而抵緊。磚就位以后，用木錘敲擊不宜過猛，否則會引起泥漿下沉和松動。

　　爐底高鋁磚、黏土磚砌筑的操作順序

　　a—沾漿;b-沾漿完畢;c-將磚拿出;d-準備調頭;e-調頭完畢;f-揉漿砌筑

　　爐底每塊磚的垂直誤差不得超過2mm。過大的偏差將使砌體產生“下部壅塞”。施工中每砌完一列磚，就應用水平尺測量砌體中磚的垂直誤差。此外，還應檢査爐底磚層上表面的平糧度，用靠尺與塞尺檢査其間隙。然后再測景各點的相對標高差。對局部高出的地方用角向磨光機進行研磨找平，以利下層爐底磚的砌筑。爐底砌體與冷卻壁(或炭塊的保護墻)之間留有100  ~150mm膨脹縫，內填炭素料，其壓縮比不應小于40%。為避免大量加工磚，在邊緣處凡小于1/2磚寬的地方，均用炭素料填充。

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