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电弧炉用耐火砖有哪些?

2022-04-01 17:30:46 点击:

电弧炉用耐火砖有好几种,如炉盖采用高铝砖或不定形耐火材料,炉墙采用镁砖、镁铬砖、镁碳砖或捣打料等等。
 

电弧炉炼钢是一种复杂的高温过程,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(顶部)和炉体两部分。炉盖可移动,外环为钢,多为水冷式,顶部除水冷圈外,均由耐火材料组成。炉盖上有三个电极孔,三个石墨电极插入炉内。炉体由炉底、炉坡、炉墙(炉壁)组成,采用耐火材料砌筑,外包钢炉壳。炉墙一侧设有炉门,另一侧为出口,与出口槽相连。

电弧炉衬主要受熔渣、钢水、熔渣和粉尘的侵蚀,以及安装废钢时的机械冲击,以及高温强热辐射和频繁进料熔化的热应力作用。电炉顶(炉盖)外环称为主炉顶,中间称为小炉顶,主炉顶主要受高温渣飞溅的物理化学影响;除上述情况外,小炉顶还受到高温电弧辐射、气流和粉尘的冲刷和磨损。
炉盖。在熔化和精炼过程中,炉盖的温度非常高。出钢时,炉盖拆除后,立即处于室温下,温度突然变化,热应力很大。熔化精炼时,也受到熔渣和粉尘的飞溅侵蚀和大气变化的影响。过去,电炉盖主要采用硅砖砌体,但由于耐火性低、耐热性差、渣蚀熔滴和剥落损坏,使用寿命短。目前,高铝砖和高铝不定形耐火材料性能优异,使用寿命比硅砖高2-3倍。在大型超高功率电炉中,由于工作条件较差,采用烧制或不烧碱性砖,但由于耐火砖高温强度低,自重大,主要为悬挂结构。直接组合的镁砖和镁铬砖优于普通镁砖和镁铬砖,可大大减少结构崩塌和热崩塌造成的剥落损坏。

炉壁主要承受高温熔渣和钢液的侵蚀,以及装载过程中的冲击和磨损。易损坏的部位是渣线区域和热点(炉壁接近电极弧辐射)。炉底和炉坡形成熔池,主要受炉料机械冲击和渣钢液侵蚀。
炉墙。电弧炉的炉墙靠近电弧和熔池,受高温热辐射。熔渣和钢水飞溅比炉盖更严重。炉内的气氛和温度发生了很大的变化,并受到废钢和熔体的冲击。炉墙受到各种功能的综合影响,容易损坏。靠近电极附近的热点部位经常发生局部熔化损坏,这里的炉墙损坏更严重。根据电炉熔化工艺的特点。热工系统和炉渣的性质,几乎所有的炉墙都使用碱性耐火砖。在一般的炉墙部分,大多数选择镁砖和镁铬砖。除了燃烧产品和燃烧砖和非燃烧砖外,使用非燃烧砖的效果也很好。国内小型电炉主要采用焦油沥青与白云石砖和焦油浸渍成白云石砖,以及焦油沥青与镁和白云石捣碎材料相结合。渣线区域是电弧炉的薄弱环节,其中大部分采用直接组合的镁砖和镁铬砖。在大型电炉上使用熔铸镁铬砖或镁铬砖。

炉衬损坏因素
电弧炉衬耐火材料常处于高温状态。在熔渣侵蚀和急冷急热状态下,工作条件极其恶劣。在炼钢的熔化和氧化期,炉衬不会被高温损坏,但在还原期,钢液温度相当高,直接受到电弧辐射,炉衬容易损坏。此外,钢装配后,炉衬温度突然下降,装配后开始送电,温度逐渐升高。这种急冷急热的温度变化往往是炉衬剥落的直接原因。

炉渣对炉衬的侵蚀决定了其组成和流动性。炉渣中的SiO2含量越高,碱性炉衬的侵蚀就越严重。除SiO2外,Al2O3.Fe2O3.CaF2等也会侵蚀炉衬。炉渣的流动性也会影响炉衬。炉衬冲刷严重,反射电弧能力强,会增加炉衬耐火材料的热负荷;炉渣稠度使熔池难以加热,物化反应条件恶化,延长炉衬高温时间(即冶炼时间)。这些都会加速炉衬的损坏。
在许多情况下,炉衬的损坏是由机械力的影响造成的,如织物不合理。炉底没有小的废钢保护。装载的材料罐太高了。在这些情况下,炉底可能会被大量的废钢砸成坑。炉盖升降。炉体打开。倾斜炉钢引起的机械振动也是炉衬损坏的原因。此外,炉料比例不当,冶炼操作不正确,如吹氧时高温氧气流股直接接触炉衬等,会损坏炉衬。
因此,砌体电弧炉的耐火材料应具有较高的耐火性和负荷软化点。良好的热稳定性和抗渣性,足够的高温机械强度和低导热性。硅砖一般用于砌体酸性电弧炉,镁砖用于碱性电弧炉,但炉顶多为高铝砖。硅砖炉顶很少使用。

过去,电弧炉盖主要采用硅砖砌筑,但由于耐火性低,耐热性差,渣蚀熔滴和剥落损坏,使用寿命短。后来,高铝砖和高铝不定形耐火材料的性能普遍使用,使用寿命是硅砖的2倍和3倍。随着超高功率电炉的发展,由于炼钢节奏的加快,电弧炉盖的工作条件更加恶劣,开发了各种不烧高铝砖(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矿物原料,添加微粉。尖晶石、碳化硅等,以提高砖的抗渣性能。高温体积稳定性和热震稳定性,以满足超高功率电炉的发展需要。对于炉盖电极三角形区域,由于工作条件较严格,一般采用刚玉。铬刚玉和刚玉-尖晶石的浇和预制件,简化施工,提高炉盖的使用寿命。

应用电弧炉盖浇注预制件。
随着电弧炉技术的发展和创新,电弧炉盖逐渐采用耐火材料。刚玉和铬刚玉浇筑预制件取代了原来的高铝砖和许多高铝砖材料,原因是浇筑预制件的使用寿命明显高于高铝砖砌体,施工简单快捷,降低劳动强度,节能,降低耐材料成本。

电弧炉盖的工作环境
其主要作用是保温,减少热损失,防止化学气体和粉尘颗粒溢出,污染环境。电弧炉盖的中心区域有孔,便于插入电极和添加冶金辅助材料。它不直接接触钢和水,但它经常打开,产生强烈的热冲击应力。高温和粉尘的侵蚀。高温氧化铁粉尘和炉盖耐火材料,产生液相,促进电弧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,导致交界处裂纹或材料剥落的增加。特别是当电弧辐射和电极拔出和插入2000度以上时,电弧炉盖三角区产生的热应力和溶蚀,导致炉盖剥落开裂,降低使用寿命。这是电弧炉盖损坏的主要原因。

电弧炉盖浇筑材料预制砖是以铝含量大于85%的高铝骨料为主要原料,多颗粒级配,纯铝酸钙水泥为组合剂,加入蓝晶石、莫来石、防爆纤维等外加剂制成的刚玉低水泥浇筑材料。在浇筑材料制造商定制模具,浇筑材料样品检验合格,搅拌浇筑成型。脱模养护。烘烤后直接运至现场拼接。它具有耐高温、耐高温固体颗粒和粉尘冲刷的优点。高温结构强度高热性好。耐化学侵蚀,完全适应电弧炉顶部的工作环境。

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