Derfeuerfester SteinDie in der Hochofenauskleidung verwendeten Materialien sind der Schlüssel für die Lebensdauer des gesamten Hochofens. Die Betriebsmechanismen jedes Teils des Hochofens sind unterschiedlich, ihre Arbeitsumgebungen sind unterschiedlich und die Auswahl der feuerfesten Schamottsteine für die Ofenauskleidung ist sehr unterschiedlich.
1. Ofenboden
Der Hochofenboden steht über lange Zeit unter hohen Temperaturen und hohem Druck. Die Beschädigung des Ofenbodens lässt sich in zwei Stadien einteilen. In der frühen Phase des Öffnens des Ofens drang geschmolzenes Eisen in die Ziegel ein und ließ sie schweben, so dass eine pfannenförmige tiefe Grube entstand. Die zweite Stufe war die chemische Erosion nach der Bildung der Sinterschicht.
Wenn der Ofenboden bis zu einer bestimmten Tiefe erodiert ist, lässt die Erosion des Schlackeneisens allmählich nach. Unter langfristiger hoher Temperatur und hohem Druck werden die feuerfesten Steine, die die Grube auskleiden, teilweise erweicht und rekristallisiert, um eine gesinterte Schicht mit einer Dicke von etwa 700 bis 1400 mm zu bilden. Kleine Hochöfen sind genauso dünn wie viele andere. Die gesinterte Schicht kann dem Eindringen von geschmolzenem Eisen widerstehen. Die Hauptursache für Schäden an der Ofenauskleidung ist die Reduzierung von SiO2 in der Ziegelauskleidung durch geschmolzenes Eisen, diese chemische Erosionsrate ist jedoch sehr langsam.
2. Herd
Im unteren Teil des Ofens werden Schlacke und geschmolzenes Eisen gelagert. Seine Arbeitsbedingungen ähneln denen des oberen Teils des Ofenbodens. Die periodische Ansammlung und Abgabe geschmolzener Schlacke sowie die Erosion der Ofenauskleidung durch den Gasstrom hoher Temperatur sind die Hauptschädigungsfaktoren. Insbesondere fließt Eisenschlacke häufig durch die Ofenauskleidung in der Nähe der Schlackenmündung und des Abstichlochs, was zu stärkerer Erosion führt. Ofenschlacke ist tendenziell alkalisch, während häufig verwendete feuerfeste Aluminiumsilikatsteine eher sauer sind. Daher kommt es bei hohen Temperaturen zur chemischen Schlackenbildung, die auch einen wichtigen Zerstörungsfaktor für die Ofenauskleidung darstellt.
In der Blasformzone oberhalb der Feuerstelle ist die hohe Temperatur der Hauptfaktor für Schäden an feuerfesten Schamottsteinen. Dies ist der Bereich mit der höchsten Temperatur im gesamten Hochofen, und die Innenoberflächentemperatur der Ofenauskleidung erreicht häufig 1300 bis 1900 Grad. Daher sind die hohe Temperaturbeständigkeit der Ziegelauskleidung und die entsprechenden Kühlmaßnahmen sehr wichtig.
3. Ofenherd
Der Ofenkessel befindet sich über der Blasform. Dieser Teil ist einer starken thermischen Belastung ausgesetzt. Nicht nur ist die Innenoberflächentemperatur der Ofenauskleidung hoch, auch der durch Temperaturschwankungen verursachte Thermoschock ist sehr zerstörerisch. Es trägt auch die Schlacke und das geschmolzene Eisen, die von oben in den Ofenherd fallen, und die hohe Geschwindigkeit. Die Erosion, chemische Erosion und Oxidation des sich nach oben bewegenden Gasstroms mit hoher Temperatur, gepaart mit dem Druck und der Reibung der Ladung und dem enormen Aufprall Kraft, wenn das Material zusammenbricht. Tatsächlich wurde die Ofenauskleidung hier wenige Monate nach der Eröffnung des Ofens schnell durch eine erstarrte Schlackenhaut ersetzt. Bei der normalen Produktion wird dieser Bereich hauptsächlich durch die Schlackenhaut geschützt. Die Dicke der Ofenschlackenhaut schwankt meist im Bereich von zehn bis 100 mm.
4. Ofentaille
Die Ofentaille liegt nahe am Ofenbauch und der Erosionseffekt ist ähnlich. Die Primärschlacke enthält hier große Mengen an FeO und MnO, sodass die Erosionswirkung der Schlacke stärker ausgeprägt ist. Der Ofenform nach zu urteilen, gibt es entlang der Ofentaille gefaltete Ecken, sodass der Luftstrom-Reinigungseffekt stärker ist als bei anderen Teilen. Wenn die Kanten übermäßig ausgeprägt sind und viel Rohmaterialpulver vorhanden ist, ist die zerstörerische Wirkung des feuerfesten Steins größer.
5. Ofenkörper
Da die Höhe des Ofenkörpers relativ groß ist, sind auch die Faktoren, die zu Schäden an der Auskleidung des oberen und unteren Teils des Ofenkörpers führen, unterschiedlich. Die Temperatur im unteren Teil des Ofenkörpers ist relativ hoch, so dass der Einfluss thermischer Spannungen größer ist und er auch durch die neu gebildete Schlackenflüssigkeit korrodiert. Die Temperatur im mittleren Teil des Ofenkörpers ist gesunken und der Hauptfaktor, der die Ofenauskleidung beschädigt, ist die Reibung und Erosion des Gases und der Charge. Zusätzlich zu diesem Faktor wird auch der obere Teil des Ofenkörpers durch den Aufprall der Ladung beeinträchtigt. Darüber hinaus führen Kohlenstoffablagerungen und die Oxidation von Alkalimetallen zu ernsthaften Schäden an der gesamten Ziegelauskleidung des Ofens.
6. Ofenhals
Der Ofenhals ist häufigen Kollisionen mit Ofenmaterialien und Erosion durch staubige Hochtemperaturkohlengasströme ausgesetzt. Wenn die Ofenauskleidung am Ofenhals beschädigt ist, geraten die Verteilung und die Verteilung des Gasstroms außer Kontrolle. Um seine zylindrische Form vor Beschädigungen zu bewahren, sollte es eine gute Schlagfestigkeit aufweisen, daher besteht die Ofenhalsschutzplatte aus feuerfesten Stahlsteinen.
Aus der Gesamtsicht der Hochofenauskleidung ist der untere Teil des Ofenkörpers derzeit das schwächste Glied des Hochofens. Obwohl die Arbeitsbedingungen hier besser sind als im unteren Teil, ist die Lebensdauer aufgrund des fehlenden Schutzes durch die Schlackenhaut kürzer. Hochöfen verwenden in diesem Teil häufig feuerfeste Auskleidungen aus Aluminiumoxidsilikat, und die Auskleidungen sind stark korrodiert, was zum Hauptfaktor für die Lebensdauer des Hochofens wird. Oftmals ist zwischen zwei größeren Reparaturen eine Zwischenreparatur zur Reparatur der Ofenauskleidung erforderlich.
