西安电弧炉用耐火材料简介!随着小编来学习:
首先我们了解一下电弧炉是什么样式的一种炉子,通过金属电极或非金属电极产生电弧加热的工业炉叫做电弧炉。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成,炉底和炉壁用碱性
耐火材料或酸性耐火材料砌筑。电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能,以电极端部和炉料之间发生的电
弧为热源进行炼钢。电弧炉以电能为热源,可调整炉内气氛,对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利 。 电弧炉炼钢发明后不久,就用于冶炼合金钢,并得到较大的发展。
随着电弧炉设备的改进以及冶炼技术的提高,电力工业的发展,电弧炉炼钢的成本不断下降,现在电弧炉炼钢不但用于生产合金钢,而且大量用来生产普通碳素钢,其产量在主要工业国家钢总产量中的比重,不断上升。筑电弧炉使用的耐火材料。电弧炉是以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行电diarl炼钢的设备。电弧炉技术的发展是在采用高功率的基础上发展直流电弧炉、炉底供气搅拌及炉底出钢。这些技术成就与耐火材料新品种的开发与应用是分不开的。同时,耐火材料消耗亦有所降低,且易于自动控制。电弧炉由炉顶、炉墙、炉底和出钢槽等构成。
炉顶用耐火材料炉顶又称为炉盖,呈圆拱形,可以移动,外环为水套式钢结构。在冶炼过程中,炉顶(特别是炉顶的中心部分、电极孔和除尘孔周围)长期处于高温状态,并且经常受到温度骤变的影响,受到炉气和造渣粉剂的化学侵蚀、电极弧光的辐射和烟尘的冲刷,炉顶的积尘也产生压力并阻碍有效散热,炉顶在升降旋转时还受到机械
振动作用,工作条件十分恶劣,是整个炉衬的薄弱环节。因此,电炉炉龄就是指电炉炉顶的使用寿命。直流电弧
炉由于采用单电极结构,故不存在热点区,加之炉顶水冷区扩大,耐火材料使用条件明显改善。进入80年代后,
随着炼钢电弧炉容量的扩大和单位功率的提高,炉顶的工作条件变得更加苛刻,所用耐火材料亦随之发生变化。
炉顶用传统耐火材料为硅砖。硅砖在低温范围内抗热震性差,不适应温度骤变,以及受原料限制不可能大幅度提
高耐火度。因此,在高温下出现硅砖熔滴的流淌,不但降低炉渣碱度,影响精炼效果,而且还严重影响炉体寿命
。加之采用喷油和吹氧强化冶炼,熔炼温度提高,熔炼周期缩短,硅砖更不能适应冶炼的需要。虽曾采取往硅砖
中掺入少量氧化铬或沥青浸渍等措施,但效果并不明显,因之逐渐改用高铝砖、碱性砖或相应的耐火浇注料或捣
打料筑造炉顶。
电炉顶普遍采用高铝砖砌筑,Al2O3含量介于75%~85%之间。与硅砖比较,高铝砖的特点是耐火度高,抗热
性好,抗渣性好,耐压强度高。高铝质不定形料因抗热震性及结构的整体性好,不需要制成异型砖,一般以捣
打料使用于小炉盖的中心部位和电极孔周围。由于中国矾土矿资源丰富,高铝砖已经成为电炉顶用的主要耐火材
料,其使用寿命约为硅砖炉顶的2~3倍。随着大型超高功率电炉的发展,高铝砖的使用寿命下降,导致进一步采
用烧成或不烧镁砖和镁铬砖等碱性砖。由于砖的高温强度较低和自重较大,为避免炉顶因变形而下沉,普遍采用
吊挂结构。在有的超高功率电炉顶上还采用高温强度很好的直接结合碱性砖,可克服一般碱性砖由于膨胀系数较
大和吸收渣尘形成变质层,因结构崩裂或热崩裂而造成的严重剥落现象,其使用寿命高达300炉次。
炉壁用耐火材料炉壁分为一般炉壁、渣线区和邻近电弧的热点部位,不但受钢液和熔渣的严重侵蚀与冲刷,同时
还受到加入废钢时的机械撞击和急冷作用。更为严重的是受到高温电极弧光的强烈热辐射,热点区钢液温度高达
2000℃。因此,该处炉壁经常发生局部熔损。此外,还受到钢液与熔渣搅动冲刷和不同冶炼期气氛的影响,致使
内衬损毁严重,超高功率电炉尤甚。一般炉壁主要采用镁砖、焦油沥青结合和沥青浸渍烧成白云石砖和方镁石砖砌筑,也有使用不烧铁壳碱性砖与沥青结合镁质和白云石质捣打料的,使用寿43dian电命均较长。超高功率或冶炼特殊钢的电炉炉壁,则用镁铬砖和优质镁砖砌筑,使用效果明显改善。渣线区和热点部位为炉壁的薄弱环节。由于炉壁的寿命主要取决于热点部位的损毁程度,因而该部位的炉衬特别受到重视。20世纪70年代前,该部位普遍采用熔铸镁铬砖,直接接合或再结合镁铬砖砌筑,使用寿命达到100~250炉次。进入80年代后,在这些部位广泛采用镁碳砖砌筑,显示出优异的耐高温和抗渣性能,使用寿命明显地提高,中国高功率电弧炉达到300多炉次。
为使炉壁损毁趋于均衡,延长寿命,炉墙也采用镶砌水冷箱或水冷套措施,其内表面喷涂一层耐火涂料,使挂渣
形成保护层,可有效降低耐火材料的单位消耗,但能耗却相对地有所增加。炉底用耐火材料炉底和堤坡构成熔池,是盛装炉料和钢液汇集的部位。炉底耐火材刊与钢液及熔渣直接接触,主要受化学侵蚀和冲刷,受炉料的掩啬和急冷作用。当炉底内衬与熔渣健反应生成变质层后,在还原期间还可因其中茅叠童分的还原而变得疏松,常因钢液侵入而引起漂浮要求该部位的砌体或打结内衬具有整体性能均强严密严防钢液穿入、具有良好的高温性能、足够的强度、耐侵蚀、耐冲刷、抗热震性好和体积稳定,并在使用过程中得到良好烧结。
打结内衬选用烧结良好的镁砂或电熔镁砂,施工时注意各层问的衔接咬合,各层厚度和密度力求保持一致。20世纪90年代初,中国150t超高功率电弧炉炉底使用最高寿命达239炉次。捣打层之下有工作衬与永久衬。工作衬选用焦油沥青结合镁砖砌筑,永久衬一般采用镁砖砌筑。在堤坡上部的渣线部位,由于熔渣侵蚀严重,现在多采用与炉墙热点部位相同或类似的衬砖,如熔铸镁铬砖或再结合镁铬砖砌筑。选用镁碳砖砌筑时效果更佳,使用寿命可高达100~200炉次。
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