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电弧炉用定型耐火材料介绍

作者:寰洋实业 来源:河南寰洋实业耐材 日期:2019-03-28 18:30 人气:

  电弧炉用定型耐火材料包括各种材质的耐火砖,以及预制件等等。
 


 

  电弧炉炼钢是一个复杂的高温过程,炉内湿度高(可达1700~1800℃)、气氛变化大、冶炼周期短。

 

  电弧炉分为炉盖(顶)及炉体两大部分。炉盖可移动,外环为钢制,多为水冷式,顶部除水冷圈外,均由耐火材料构成。炉盖上设有三个电极孔,三根石墨电极由此插入炉内。炉体由炉底、炉坡及炉墙(炉壁)组成,用耐火材料砌筑,外包钢制炉壳。炉墙上一侧设有炉门,另一侧为出钢口并与出钢槽相连。

 

  电弧炉炉衬主要受到熔渣的侵蚀,钢水、熔渣和尘气的冲蚀及装废钢时的机械撞击等,并受高温强烈热辐射作用及频繁加料熔化等操作时温度急剧变化下的热应力作用。电炉炉顶(炉盖)外环部分称为主炉顶,中间部分称为小炉顶,主炉顶主要受到高温和熔渣飞溅的物理化学作用;小炉顶除上述情况外,还受高温电弧辐射及气流与炉尘的冲刷磨损作用。

 

  炉墙主要承受高温熔渣与钢液的侵蚀以及装料中的撞击和磨损,易损坏部位是渣线区和热点(炉墙距电极弧辐射的最近处)部位。炉底和炉坡构成熔池,主要受炉料机械冲击和熔渣钢液的侵蚀。

 

彩店宝彩票官网   炉衬损坏因素

  电弧炉炉衬耐火材料经常处于高温、熔渣侵蚀和急冷急热的状态下,工作条件是极其恶劣的。在炼钢的熔化期和氧化期,炉衬不致为高温所损坏,但在还原期,钢液温度相当高,又受电弧直接辐射,炉衬很易损坏。另外,出完钢装料时,炉衬温度突然下降,装完料开始送电,温度又渐渐升高,这种急冷急热的温度变化经常是炉衬剥落的直接原因。

 

  炉渣对炉衬的侵蚀作用,决定予它的组成和流动性。渣中SiO2含量愈高,碱性炉衬被侵蚀愈严重。除SiO2外,渣中Al2O3、Fe2O3、CaF2等同样侵蚀炉衬。炉渣的流动性对炉衬也有影响,渣稀对炉衬冲刷作用严重,并且反射电弧的能力强,会增加炉衬耐火材料的热负荷;渣稠使熔池加热困难,物化反应条件变差,延长炉衬高温作用时间(即冶炼时间)。这些都会加速炉衬的损坏。

 

  在许多情况下,炉衬的损坏是由于机械力的冲击而引起的,如布料不合理、炉底没有小块废钢保护、装料的料罐太高等。在这些情况下,炉底就可能被大块废钢砸成凹坑。炉盖升降、炉体开出、倾炉出钢等引起的机械振动,也是损坏炉衬的原因。另外,炉料配比不当,冶炼操作不正确,如吹氧时高温的氧气流股直接触及炉衬等,都会损坏炉衬。

 

  所以,砌筑电弧炉的耐火材料应具备高的耐火度和荷重软化点、良好的热稳定性和抗渣性,足够的高温机械强度以及低的导热性等。砌筑酸性电弧炉时一般采用硅砖,碱性电弧炉则采用镁砖,但其炉顶多半使用高铝砖。硅砖炉顶已很少采用。

 

  过去电弧炉盖主要用硅砖砌筑,但由于其耐火度不高,抗热震性差,发生渣蚀熔滴和剥落损毁,寿命短。后来普遍采用性能优良的高铝砖和高铝质不定形耐火材料,使用寿命比硅砖高2耀3倍。随着超高功率电炉的发展,由于炼钢节奏加快,电弧炉盖工作条件更加恶劣,相继开发出了各种结合剂(水玻璃、磷酸、磷酸二氢铝等)制备的不烧高铝砖,或在配料中引入硅线石族矿物原料,添加微粉、尖晶石、碳化硅等,提高砖的抗渣性能、高温体积稳定性及热震稳定性,以满足超高功率电炉发展的需要。对于炉盖电极三角区,由于工作条件更为苛刻,一般采用刚玉质、铬刚玉质和刚玉-尖晶石质的浇注料和预制件,简化了施工,提高了炉盖的使用寿命。

 

  电弧炉炉盖浇注预制件的应用

  随着电弧炉技术的发展和创新,电弧炉炉盖用耐材火材料逐渐内锆质质、刚玉质和铬刚玉质浇注料预制件代替原有的高铝砖和不少高铝砖材质,其原因是浇注料预制件在使用寿命上明显高于高铝砖砌体,施工简单快捷,降低劳动强度,节约能源,减少耐材成本消耗。

 

  电弧炉炉盖的工作环境

  它的主要作用是起到保温隔热,减少热量损失,防止化学气体和粉尘颗粒外溢污染环境的作用。电弧炉炉盖的中心区域有孔,便于插入电极和加入冶金辅助材料。它不直接接触钢水,但它经常开启产生较强的热震应力、高温和粉尘的侵蚀。高温氧化铁粉尘与炉盖耐火材料发生作用,生成液相促进电弧炉炉盖表面材料的烧结,烧结层和未烧结层在炉盖开启产生的温度波动热应力下导致交界处裂纹的增大或材料剥落。特别是在2000度以上电弧光辐射和电极拔出及插入时对电弧炉炉盖三角区部位产生的热应力和溶蚀,导致炉盖剥落开裂,使用寿命降低。这是电弧炉炉盖损坏的主要原因。

 

  电弧炉炉盖浇注料预制件是采用铝含量大于85%高铝骨料为主要原料,多颗粒级级配,纯铝酸钙水泥为结合剂,加入蓝晶石、莫来石、防爆纤维等外加剂配置而成的刚玉质低水泥浇注料。在浇注料厂家定做模具,浇注料试样检验合格,搅拌浇筑成型、脱模、养护、烘烤后直接运送至现场拼接使用。它具有耐高温、耐高温固体颗粒和粉尘冲刷、高温结构强度高、抗热震性好、耐化学侵蚀等优点特性,完全适应电弧炉顶部的的工作环境。

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