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交流电弧炉炉底用耐火材料

添加时间:2017年7月17日  浏览次数:

电弧炉炉底和堤坡共同构成了熔池。电弧炉炉底用耐火材料分为绝热层用耐火材料、永久层用耐火材料和工作层用耐火材料。

绝热层用耐火材料:绝热层是炉底最下层,起作用是降低电炉的热损失,并保证降低熔池上下钢液的温度差。通常是在炉壳上先铺一层石棉板,再铺硅藻土粉,其上面平砌一层绝热砖。

永久层用耐火材料:永久层的作用是保证熔池的坚固性,防止漏钢。通常永久层用Mgo为95%~96%的烧成镁砖砌筑,镁砖先用磨砖机修整,以保证砌砖的质量。镁砖的耐火度可达2000℃以上,其荷重软化开始温度,一般镁砖在1520~1600℃,而高纯镁砖可达1800℃。20~1000℃下镁砖的线膨胀率一般为1.2%~1.4%,并近似呈线性。镁砖的热导率较高,在耐火制品中仅次于炭砖和碳化硅砖,并随温度的升高而降低。镁砖的抗热震性较差,提高镁砖的纯度可适当提高抗热震性。镁砖在常温下的电热率很低,但在高温下如1500℃却不可忽视,若用于电炉炉底应引起注意。普通镁砖的烧成温度一般在1500~1650℃,高纯镁砖的烧成温度则高达1700~1900℃。该部位也可以采用镁炭砖砌筑,但比较少见。

电弧炉

工作层用耐火材料:工作层用耐火材料直接接触钢水和炉渣,直接承受高温热负荷和熔渣的侵蚀,钢水的冲刷、废钢机械撞击以及炉内高温下的氧化、还原操作,是熔渣渗透到炉底,降低材料的耐用性,影响其使用寿命。因此,该层耐火材料用具有:烧结性能良好,在保证烧结温度下快速烧结并形成一定的强度和一定厚度的烧结层,足以抵抗炉料的机械冲击。合适的膨胀性能,其膨胀和收缩既不会产生局部过大的裂纹以减少钢水和钢渣的侵入,也不会因为收缩产生的裂纹导致局部浮起,确保炉子能够连续作业。较大的自然堆积密度和烧后密度,既能避免因施工和烧结而造成的密度不均,又能有较高的抗钢水、钢渣渗透能力。抗钢水和钢渣侵蚀能力强,蚀损均匀,使用寿命长。炉底热面与心得炉底捣打料有较强的亲和能力,能确保修补效果。

目前,高功率和超高功率电炉的工作层普遍采用鎂质干式捣打料施工,该材料是以高铁高钙合成镁砂和电熔镁砂作骨料,以合成镁砂和电熔镁砂作细粉,临界粒度在5~6mm,以合成镁砂中C2F(铁酸二钙)作助烧结合剂,不添加任何结合剂,采用多级配料而成。鎂质干式捣打料以Mgo为主晶相,Fe2O3为烧结剂,在高温下主晶相与结合相通过晶界相互扩散并发生固溶反应,形成一些高熔点物相,这样便在炉底表面形成一层硬壳—烧结层。在烧结过程中,Fe2O3与有利CaO(f-CaO)反应形成2CaO·Fe2O3(熔点1436℃),而原料中通常还含有少量的SiO2和AL2O3 等杂质:SiO2与f-CaO反应生产C2S和C3S:Fe2O3和AL2O3同f-CaO反应生产C4AF(熔点1415℃)和C2F。这两种物相相熔点低,对干式捣打料起促进烧结作用。当熔池烧结时,含C2F和C4AF的混合料能发挥烧结作用并尽早地形成陶瓷结合。随通电时间延长,温度越来越高,硬壳也越来越厚,当烧结层达到一定厚度时炉底炉坡便能具有很高的强度,较好的防渗透能力,抗侵蚀和抗冲刷能力。鎂质干式捣打料通过强度捣打施工,保证施工后的密度,能够在适当的温度下烧结成结实的整体,其寿命比以前的大结和砌砖方法要提高几倍。一般情况下使用干式捣打料一次性寿命可达到300炉以上,通过热修补可延长到500~600炉,不但减少了停炉次数,而且吨钢耐火材料消耗明显降低。

      通过现场的使用情况发现镁钙铁干式炉衬的侵蚀速度慢,可补性强,可明显减轻修补砌、拆炉衬的劳动强度,直接提高了钢厂的经济效益,降低了成本:同时减少了换炉壳时间,加快了生产节奏,提高了电炉的作业率。

关键词:电弧炉   镁砖   
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