·496· 北京科技大学学报 第33卷 280 b 210 一KK 一FeK ) 140 70 315663.1394.69126.26 50 um 能量kcV 图1115风口下方靠冷面200mm粉化碳砖样品Ⅱ.(a)K、Fe线扫描：(b)K,Fe和Zn线扫描 Fig.11 Line scanning of pulverized carbon brick sample ll at 200 mm below the 15 tuyere cold surface:(a)line scanning of K and Fe:(b)line scanning of K.Fe and Zn 蚀更加严重.所以在风口的碳砖应该更加注意抗碱 性及Zn的侵蚀.此处的侵蚀机理为K在碳砖内部 渗透，使碳砖变脆，并且Z有结品生长如图13 所示. 表715风口下方靠冷面200mm粉化碳砖碱金属及锌分析（质量 分数) Table 7 Alkali and zinc analysis of pulverized carbon bricks at 200 mm below the 15*tuyere cold surface % 试样名称 Zn Na K 图13在15*风口下方靠冷面200mm处粉化碳砖下锌结品的形 15*风口下方靠冷面200mm粉化碳砖10.051.174.65 貌 Fig.13 SEM image of zinc crystallization at 200 mm below the 15* 8000 tuyere cold surface 4Z0 合原子吸收光谱分析（表8）都表明铁口热面碳砖中 6000 >C ZnS 有害元素K对碳砖的影响较大 4000 3结论 2000- (1)高炉炉缸侧壁不同部位的碳砖侵蚀机理不 0 同.①第一层碳砖侵蚀，K在碳素溶损反应中起到 30 50 70 催化作用，并且生成白榴石，砖体膨胀.②上部碳砖 20W 图1215风口下方靠冷面200mm处粉化碳砖XRD图谱 热面没有渗铁反应，主要以K渗透到砖内为主，而 Fig.12 XRD pattern of pulverized carbon bricks at 200 mm below 碳砖断裂处则发生渗铁反应，K、Z含量都比较低. the 15*tuyere cold surface ③风口碳砖的侵蚀：在碳砖表面以Zn为主，不是以 结晶的状态存在：而在碳砖内部，是以K渗透的形 2.4铁口碳砖热面 式侵蚀，风口碳砖断裂部位，K在碳砖内部渗透，使 如图14(a)所示，铁口碳砖热面粉末比较蓬松， 碳砖变脆，并且Z有结晶生长.④铁口碳砖的侵 易被铁水流动冲刷侵蚀.图14(b)~(e)为分别对 蚀，含有K、Z和Ph元素，K元素含量较多，Ph元素 四个不同位置做能谱分析，结果皆为渣铁，并且含有 含量很少，P%的富集主要是局部富集. P%,能谱分析只取到Z,由于湘钢2号高炉后期使 (2)有些元素在炉缸侧壁不同位置的碳砖侵蚀 用钛矿护炉，所以含有钛元素，鉴于能谱横坐标能量 过程中所起的作用会发生变化，如：元素K对碳砖 取值的关系，并没有在能谱中显示.图15(b)为Pb 的改性及反应始终起催化作用：元素Z在某些部位 的线扫描，得出Pb与Z对碳砖的侵蚀属于同一类 出现块状结晶，在风口碳砖是平铺在碳砖表层；而元 型，局部富集较多且P%在铁口.同时，能谱分析结 素P吵只在铁口处局部富集.北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 图 11 15# 风口下方靠冷面 200 mm 粉化碳砖样品Ⅱ． ( a) K、Fe 线扫描; ( b) K、Fe 和 Zn 线扫描 Fig． 11 Line scanning of pulverized carbon brick sample Ⅱ at 200 mm below the 15# tuyere cold surface: ( a) line scanning of K and Fe; ( b) line scanning of K，Fe and Zn 蚀更加严重． 所以在风口的碳砖应该更加注意抗碱 性及 Zn 的侵蚀． 此处的侵蚀机理为 K 在碳砖内部 渗透，使碳砖变脆，并且 Zn 有结晶生长如图 13 所示． 表 7 15# 风口下方靠冷面 200 mm 粉化碳砖碱金属及锌分析( 质量 分数) Table 7 Alkali and zinc analysis of pulverized carbon bricks at 200 mm below the 15# tuyere cold surface % 试样名称 Zn Na K 15# 风口下方靠冷面 200 mm 粉化碳砖 10. 05 1. 17 4. 65 图 12 15# 风口下方靠冷面 200 mm 处粉化碳砖 XRD 图谱 Fig． 12 XRD pattern of pulverized carbon bricks at 200 mm below the 15# tuyere cold surface 2. 4 铁口碳砖热面 如图 14( a) 所示，铁口碳砖热面粉末比较蓬松， 易被铁水流动冲刷侵蚀． 图 14( b) ～ ( e) 为分别对 四个不同位置做能谱分析，结果皆为渣铁，并且含有 Pb，能谱分析只取到 Zn，由于湘钢 2 号高炉后期使 用钛矿护炉，所以含有钛元素，鉴于能谱横坐标能量 取值的关系，并没有在能谱中显示． 图 15( b) 为 Pb 的线扫描，得出 Pb 与 Zn 对碳砖的侵蚀属于同一类 型，局部富集较多且 Pb 在铁口． 同时，能谱分析结 图 13 在 15# 风口下方靠冷面 200 mm 处粉化碳砖下锌结晶的形 貌 Fig． 13 SEM image of zinc crystallization at 200 mm below the 15# tuyere cold surface 合原子吸收光谱分析( 表 8) 都表明铁口热面碳砖中 有害元素 K 对碳砖的影响较大． 3 结论 ( 1) 高炉炉缸侧壁不同部位的碳砖侵蚀机理不 同． ①第一层碳砖侵蚀，K 在碳素溶损反应中起到 催化作用，并且生成白榴石，砖体膨胀． ②上部碳砖 热面没有渗铁反应，主要以 K 渗透到砖内为主，而 碳砖断裂处则发生渗铁反应，K、Zn 含量都比较低． ③风口碳砖的侵蚀: 在碳砖表面以 Zn 为主，不是以 结晶的状态存在; 而在碳砖内部，是以 K 渗透的形 式侵蚀，风口碳砖断裂部位，K 在碳砖内部渗透，使 碳砖变脆，并且 Zn 有结晶生长． ④铁口碳砖的侵 蚀，含有 K、Zn 和 Pb 元素，K 元素含量较多，Pb 元素 含量很少，Pb 的富集主要是局部富集． ( 2) 有些元素在炉缸侧壁不同位置的碳砖侵蚀 过程中所起的作用会发生变化，如: 元素 K 对碳砖 的改性及反应始终起催化作用; 元素 Zn 在某些部位 出现块状结晶，在风口碳砖是平铺在碳砖表层; 而元 素 Pb 只在铁口处局部富集． ·496·