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高炉炉缸炭砖用后结构形态及分析
一、前言
高炉启用的时间已经相当长了，而高炉所使用的炉缸材料主要是炭砖。炭砖在高炉的作用主要就是保护高炉炉缸的，它的作用是极为重要的。在高炉运行过程中，炭砖经过长时间的使用后，其结构和形态都会产生很大的变化，同时也会影响到整个高炉的使用。因此，对高炉炉缸炭砖用后的结构形态及分析进行深入研究，对于高炉运行的安全、稳定和经济有着非常重要的意义。
二、高炉炭砖
炭砖是一种高炉炉缸使用的重要材料，它的主要成分是炭粉和粘结剂。炭粉是炭砖中的主要成分，它占有炭砖的70%~85%。粘结剂是用来将炭粉粘结在一起的，常用的有含硅酸盐砂、含氟酸钙、硅酸钠、聚乙烯醇等。炭砖和其他常规建筑材料不同，它的燃烧性和机械强度都非常好，因此能够承受高分数空气鼓风下的热量、块状物和尘土的冲击以及称量设备的负载。
高炉炭砖可以分为炭砖和碳砖两类。炭砖一般采用木浆和粘结剂，碳砖则采用炭素和高温焙烧。炭砖往往比碳砖便宜、更加耐用，但是炭砖的耐腐蚀性跟碳砖相比是差的。
三、炭砖在高炉运行中的作用
高炉的结构十分复杂，高炉的操作需要耗费大量的能源和物质。由于高炉的操作环境是极为恶劣的，因此，高炉炉缸需要能够承受高温、抗侵蚀、粘附力强、抗冲击等特性。炭砖就是一种能够满足这些要求的极为重要的材料。炭砖的主要作用有以下几个方面：
一、炭砖可以承受高温，使高炉内部维持高温状态。高炉内温度可以达到1400℃，而炭砖能够承受这种高温状态。炭砖的燃烧性能十分优秀，热传导系数低、抗热震承载能力强，因此，炭砖能够很好地维持高温状态。
二、炭砖也可以保护高炉内部不受侵蚀。高炉内部含有一些腐蚀性的铁、铜、锌、铝、钇、锆等物质，这些物质会对炉壁材料进行严重的腐蚀。而炭砖能够很好地抵御这些侵蚀，从而维护高炉的正常运转。
三、炭砖还能保护高炉内部的冲击和振动。高炉内会充满各种形状的物质，其中很多物质都是块状物，如铁矿石、焦炭、石英等。当这些物质在高炉内移动时，会对高炉炉壁产生冲击和振动，而炭砖能够很好地抵抗这些冲击和振动。
四、炭砖也能富含浴内的熔渣。在高炉的生产过程中，会将各种不同的物质加入到高炉内进行生产。这些物质在高温状态下会形成熔渣，而炭砖能够很好地吸附这些熔渣，从而防止高炉内部积聚过多的熔渣。
四、炭砖在使用后的结构形态
高炉炭砖经过长时间的使用后，会出现炭砖表层和内部的磨损现象，并且可能容易出现裂纹。在高炉炉缸中，炭砖在承压过程中会受到很大的负荷，而随着时间的推移和高炉的使用，这种负荷会变得越来越大，从而使炭砖的表层产生磨损现象。
当炭砖内部结构受到长时间的热作用时，也会发生一定的变化。炭砖中的粘结剂在高温下容易燃烧，这种现象也会导致炭砖内部结构的变化。
五、炭砖使用后的分析
高炉炭砖使用后的变化状态主要表现在两个方面，一个是炭砖表层的磨损和开裂，另一个是炭砖内部的变化。
炭砖表层的磨损和开裂主要是因为其受到了高炉内各种冲击和振动的影响。这种影响会导致炭砖表层出现一定的变形和破裂，从而影响到炭砖的使用寿命和效率。因此，在高炉使用过程中，需要及时对炭砖表层进行修补和更换，从而保证高炉的正常使用。
炭砖内部的变化主要是因为其受到了长时间的高温作用。在高温下，炭砖中的粘结剂会逐渐燃烧，从而导致其内部结构的变化。长时间的高温作用也会导致炭砖内部的空气渗透性能逐渐下降，从而影响到高炉的正常使用。因此，在高炉的使用过程中需要更换炭砖或者采取其他措施来保证高炉的使用寿命和效率。
六、炭砖使用要点
1、炭砖应放置在干燥、遮阳、通风条件下存放，在运输时要轻装轻放。
2、冷却过程可以使用砖墙插焦的方法，这样可以减轻炭砖内部结构的热应力，从而实现更长的使用寿命。
3、炭砖外部存放时间不能过长，一般最好不要超过1个月左右，过长时间的存放会导致炭砖的热应力受损，从而影响高炉的正常使用。
4、高炉使用时必须对炭砖表层进行定期检查和维护，从而保证炭砖的使用寿命和效率。
5、当炭砖表面出现破裂和裂缝时，需要及时进行维修和补救，避免影响高炉的正常使用。
七、总结
高炉炭砖是一种能够承受高温、抗侵蚀、粘附力强、抗冲击等特性的材料，其在高炉中的使用具有不可替代的作用。炭砖经过长期的使用后，其内部结构和表面都会发生一定的变化，因此需要对炭砖表面定期进行检查和维护，同时需要采取措施来减轻炭砖内部结构受到的应力和热应力，从而实现更长的使用寿命。