高炉作为钢铁冶金的核心装备，其稳定高效运行直接决定钢铁生产的产能、能耗及经济效益。随着钢铁行业向高效、低碳、长寿方向转型[1-3]，高炉冶炼强度不断提高、作业周期持续延长。炉底炉缸作为高炉承受高温、高压、熔融渣铁侵蚀及机械冲刷的关键区域[46]，其服役环境愈发严苛。对国内某高炉炉缸炉底侵蚀状况进行调查并分析侵蚀原因，在此基础上，通过数值模拟，开发诱导侵蚀型全导热

炉底炉缸长寿技术，并应用于多座高炉

侵蚀状况及原因

1.1 高炉简况

国内某高炉(2000m2)炉底炉缸采用斜直炉缸结构，关键区域环炭采用进口超微孔炭砖，炭砖内壁砌筑大块刚玉陶瓷杯。炭砖侧壁配置相应热电偶，热电偶纵向分布如图1所示。高炉投产后，主要技

图1 某高炉炉底炉缸热电偶纵向分布

TE LG07T3R_3TE_LG0708_2E LG07T2L :TE LG07T2L

图2 某高炉炉缸侧壁炭砖温度的变化

脚”区侵蚀较严重，炭砖最薄处距铁口中心线2.1~

2.5m,厚度仅剩约590mm。(2)第9~13层环炭。炉缸6~13层环炭均为进口超微孔炭砖，其中9~13层保存完好，且热面存在部分陶瓷杯。9号风口方向，第9层炭砖与陶瓷杯之间存在黄色杂物(见图4)。黄色杂物化学成分检测结果见表1

术经济指标良好。但投产3年后,3号铁口方向，侧壁炭砖温度异常升高，且温度波动较大。尤其是第7层炭砖(标高9.901m处),温度最高达562°C(如图2所示)

1.2 侵蚀状况

(1)3号铁口。某高炉3号铁口侵蚀曲线如图3所示。由图3可以看出，3号铁口下部炭砖“象

从表1可以看出，黄色杂物以硫化物及碱金属

1号铁口3号铁口高炉中心线2号铁口(b)周向

12.000铁口中心线78.698满铺炭砖顶面

(a)纵向

图3 某高炉3号铁口侵蚀曲线

(a)整体(b)局部

图4 某高炉炉缸炭砖与陶瓷杯之间黄色杂物形貌

为主。炉缸中硫化物富集较少见，原因可能是3号铁口下方温度异常上升后，采取降低冶炼强度等措施，该区域温度下降，在炭砖热面形成渣铁保护层，

表1 某高炉炉缸炭砖与陶瓷杯之间黄色杂物主要化学成分，%

A203Na20K20Mg0Zn01.7151.2370.0921 0.0173 0.405 91.13 1.076

渣铁中的硫化物也在该过程中沉积下来。

硫化物出现在炉缸炭砖热面甚至炭砖缝隙中，会使炭砖比表面积及显气孔率降低，影响导热性能。硫化物富集处，铁水表面张力及黏度将下降，引起界面反应速率加快，铁水中碳的传质系数提高，进而加速铁水对炭砖的侵蚀。硫化物富集及对炭砖的影