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直流电弧炉炉底用导电镁碳质捣打料

添加时间:2017年7月17日  浏览次数:

导电电弧炉炉底用镁碳质捣打料是直流电弧炉重要的组成部分,该种导电炉底是由导电耐火材料组成,砌筑方式是在导电镁碳砖砌筑成的永久层和工作层上面由导电的镁碳质捣打料大结成的整体炉衬,此类直流电弧炉炉底用导电镁碳质捣打料的优点是由以下几点因素促成:

①降低石墨电极耗量:

②闪烁水平降低

③长电弧作业

④降低耐火材料消耗

⑤噪音低,电耗低提高电力输出能力

⑥直流搅拌,提高均匀性,简化电极控制系统,减少维修。

在生产过程中,随着整体内衬及工作层的损耗,用导电的镁碳质捣打料进行冷补或用喷补料进行热补。对于其它形式的直流电弧炉炉底也可用导电镁碳质捣打料进行修补,提高炉底寿命。


镁碳质捣打料主要应用于熔融物直接接触的部位,呈干的或半干的松散装,靠强力捣打获得密实结构。镁碳质耐火材料(包括镁碳砖和散装料)的导电性能都是有基质的碳素成分所决定。因此捣实后的捣打料与镁碳砖的导电机理是一样的,取决于材料中存在的三种碳,作为材料主要成分的石墨,结合剂经碳化后的结合碳,以及加入添加剂后由于反应而生成的沉积碳。

 这三种碳对镁碳质捣打料的导电性均有作用,但是由于它们含量、结构以及分布的不同,其作用大小与原理各异,捣打成密实结构后的镁碳质捣打料,在结合剂未经碳化之前,导电性主要来自于石墨、这是结合剂的电阻较高,由其所构成的结合剂框架致使石墨网络的连续性较差,从而使得捣打层的电阻率较高。随温度的升高,结合剂开始碳化。在碳化完成后,结合剂在颗粒周围形成一层结合碳膜,此膜构成的空间碳网络本身具有较好的导电性,并且对由鳞片状石墨构成的三维空间网络的连续性很强的促进作用,是的导电性变好,从而获得稳定的低电阻。

镁碳质捣打料的生产工艺和使用特点,决定了材料中粒状和粉状料所占的比例很高,施工时的捣打压力远小于制砖时的成型压力,因而捣实后的捣打料与相同成分镁碳砖相比,结构疏松,显气孔率大。这就是使其导电性能低于想用石墨含量的镁碳砖,耐压强度低于相同结合剂含量的镁碳砖,因此,为使捣打料能获得满足使用要求的低电阻率和高的使用寿命,无论在石墨、结合剂及添加剂的选择和用量方面,还是在粒度的配比方面,都需要进行实验。

 在导电的镁碳质捣打料中,作为主要成分的镁砂是不导电的,酚醛树脂结合剂在碳化前也不导电,此时导电性能的唯一来源是碳素原料。即使酚醛树脂碳化后形成结合碳参于导电,碳素原料仍然是导电性的主要来源,所以碳素原料的选择和用量十分重要。增加石墨的含量可以提高材料的导电性,这是显而易见的。随着石墨含量的增加,在导电性增加的同时,耐蚀性和抗剥落性也提高,但不利于的是导热性也提高,高温强度降低,耐磨损性变差。因此石墨的添加量应保持在一定的范围内,对镁碳砖而言,对含10%~12%固定碳的镁碳砖进行特殊的热处理,可以将电阻率降到要求的范围内,并可消除电阻率随温度变化的影响,对捣打料而言,考虑到其结构疏松气孔率较大及体积密度较小等因素,因而在其它条件相同的情况下,到达到与砖相同的电阻率,需适当增加石墨的用量,以保证适当的导电性能。

镁砂是镁碳质耐火材料的主要原料。虽然镁砂的电阻率非常大,是不导电的,,但镁砂的性质对镁碳制品的其它性能,如高温强度、耐侵蚀性等,有着极其重要的影响。为了使研制的镁碳质捣打料除了有良好的导电性能外,还要具有良好的其它性能。故应参照其它高级镁碳制品来选择镁砂原料。电熔镁砂由于其体积密度高。气孔率低,杂质成分少,方镁石晶粒粗大,晶粒直接接触程度较高等,是导电捣打料理想的镁砂原料。

总结:(1)导电镁碳质捣打料适用于导电炉底直流电弧炉,也可用于其它形式,可提高炉底寿命,降低耐火材料消耗。

     2)镁碳质捣打料的原料选择应以导电镁碳砖为基础,但在石墨、结合剂及添加剂的选择和用量方面以及粒度的配比方面,都要进行研究。

关键词:电弧炉   
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