高爐布料熘槽失效的主要因素有:1.料流高落差的沖擊損壞;2.物料對襯板的滑移磨損;3.外殼的燒損與汽蝕;4.由于熱應力導致的焊縫開裂、螺栓剪斷、基體撕裂等。

防止布料熘槽失效, 保證布料熘槽可靠性和長壽命主要從兩個方面著手考慮:一個是內部結構, 另一個是選材。

1 結構選型

從結構上看, 布料熘槽主要有兩種結構形式:一種為積窩(料磨料)式, 一種為光面式。

1)積窩式布料熘槽主要由積窩板、耐磨合金塊、基體板、隔熱材料和外殼板組成。它的基本原理是在布料熘槽內部上部落料點位置布置一定數量、高度和角度的格子板, 使其形成一個能儲存一定爐料的小空腔。當第一次落料后, 在空腔內會儲存一定數量的松散爐料形成積窩, 避免了后續爐料對布料熘槽內部殼體的直接沖擊。積窩板的表面堆焊有耐磨合金, 在積窩板的底部及布料熘槽的下部鑲嵌有耐磨合金塊。

(1)積窩型布料熘槽的優點:①從結構上彌補了硬質合金高硬度韌性差的缺陷, 使得布料熘槽的使用壽命大大延長;②積窩避免了料流對熘槽耐磨部分的直接沖擊, 極大減少了二次沖擊的危害, 料流可控性好;③對于并罐式無料鐘爐頂來講, 積窩型布料熘槽的緩沖減速作用, 極大削弱了由于料流不對中而形成的橢圓布料現象。

(2)積窩型布料熘槽的缺點:①結構設計難度大, 制作工藝復雜;②體積較大, 重量較重。根據測算, 這種類型的布料熘槽的使用壽命(以2500立高爐特征參數為參照)可以達到36個月以上。這已經在實踐中得到了驗證。

2)光面布料熘槽根據耐磨部分的結構又可分為堆焊式和裝配式。

裝配式布料熘槽由鑄造基體和可以拆卸的分段裝配式襯板、壓板和緊固件組成。正常情況下, 基體可以長期使用, 只需更換襯板即可。各個襯板根據磨損的程度的不同還可以進行位置互換, 延長使用時間。

堆焊式結構的布料熘槽為鑄造基體表面堆焊耐磨材料而成。根據磨損程度可以進行堆焊修補。不論是積窩型結構還是光面結構, 布料熘槽出口必須有足夠的平滑長度, 保證爐料順著熘槽圓柱母線流出而不是紊亂運動。

2 材料的選取

1)布料熘槽的選材主要考慮兩部分, 一是基體, 二是耐磨部分。基體材料的選擇從目前來看, 基本上不存在較大問題, 通常選用耐熱鋼即可, 不論是鑄態還是板材成型的, 均能滿足強度及剛度及防止高溫下熱變形的需要。基體的燒穿和汽蝕可以通過在基體外部加耐火纖維或者耐火襯防護來實現。目前主要存在的問題是耐磨材料的選用。