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电炉炉底和出钢槽用耐火材料的性能要求
作者:超级管理员  发布时间:2022-11-21 13:45:34  点击率:338

电炉炉底和出钢槽用耐火材料的性能要求炉底和堤坡组成熔池,是装炉料或盛钢水的地方。损毁主要是化学侵蚀和机械冲击造成的,此外,堤坡还受到电弧高温的作用。因此,该部位用耐火材料应具有耐高温、抗侵蚀和组织结构稳定的特点,以便提高其使用寿命。

炉底和堤坡的永久衬一般采用烧成镁砖砌筑,也有用高纯镁砖的关于工作衬,欧洲有一些工厂系用镁砖或白云石砖砌筑的,使用寿命约为6个月。但是,多数国家或工厂是采用不定形耐火材料制作炉底工作衬的。日本、美国和苏联等国家的电炉炉底工作衬,主要采用镁砂或高纯镁砂配制耐火捣打料或耐火浇注料,进行捣制或浇灌欧洲多数国家则用白云石砂、镁砂或两者的混合物配制耐火捣打料,捣制炉底。

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上表为日本电炉炉底工作衬用捣打料和浇注料的性能。施工方法可分为干法捣打、湿法捣打和振动浇注等三种,均为现场施工。

过去,炉底工作衬普遍采用湿法捣打,结合剂为卤水或水玻璃溶液,每次铺料80~100毫米厚,用风镐或捣固机捣打结实。工作衬的使用效果较好,缺点是料中含有2~5%的水,干燥时间长,此外施工效率低,劳动强度大。因此,现在电炉炉底工作衬,逐渐改用干法捣制或振动浇注成型。

干法捣打炉底工作衬的特点是施工时间较短,不需要干燥,烧结后致密度高,抗侵蚀性能好。例如,日本新日铁公司广畑厂60吨电炉炉底工作衬,采用镁砂耐火捣打料干法施工,使用寿命提高,大修周期由一年延长到两年钢管公司用干法捣制电炉底工作衬,寿命提高,生产量增加45%,耐火材料单耗降低28%,施工时间缩短1/4~1/6住友公司和歌山钢铁厂80吨电炉炉底工作衬,采用干法振动捣打法施工,其寿命由70炉次提高到106炉次,耐火材料单耗从0.9公斤/吨钢降低到05.公斤/吨钢。干法捣打施工的缺点是粉少较大,污染环境。

在电炉炉底工作衬上,采用振动浇注法施工是美国最先搞起来的。随后,日本新日铁公司推广了这种施工法,取得了可喜的效果。振动浇注法施工的炉底工作衬,无层裂现象,组织结构致密均匀,能防止钢液和熔渣的侵入,其使用寿命由原来的150~200炉次提高到1500炉次以上。该方法施工速度快,比捣打法提高工效15~3.0倍,而且无粉尘污染环境,劳动条作好。但料中含水量大,干燥时间长。总的来说,振动浇注法施工炉底工作衬还是经济的,因而也是有发展前途的。

电炉炉底和堤坡的工作衬损毁后,也可以采用喷补或投补的方法进行修理,以延长使用寿命。据报导,在大型电炉炉底上。也可采用水冷系统,以提高工作衬的使用寿命,降低耐火材料消耗。

电炉炼钢一般为侧出钢,出钢槽衬体普遍采用镁质、高铝质、蜡石质、碳质或碳化硅质等材料,可以用砖砌筑,也可以捣打或振动说注施工。下表为日本电炉出钢槽衬体材质的性能。

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出钢槽衬体采用小砖砌筑时,砖缝熔损严重,也易渗钢粘渣,难以清理。日本东京窑业公司生产长度为500~800毫米的高铝碳质大砖,具有导热性好、耐侵蚀、抗冲击和不挂渣等特点。该砖在15~100吨电炉出钢槽上使用,寿命达到100~400次。

在国内外,电炉出钢槽衬体普遍采用不定形耐火材料制作,整体性好,使用寿命高,成本也低。施工方法分为捣打、振动浇注和预制一种。目前,后两种施工方法使用较多,特别是预制成整体出钢槽,能机械化吊装,更有发展前途。

耐火捣打料采用酚醛树脂作结合剂,耐火浇注料则用非水泥类材料作结合剂,般在现场配制和施工。应当指出,耐火浇注料可在耐火厂制成预制品,并经过烘干,运到现场吊装后,即可使用。

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西德蒂森公司于1979年将50吨倾动式电炉改为固定式,并在炉底设置出钢口,取消了出钢槽,其构造型式如上图所示。该炉底盖采用气动操纵。出钢时,将炉底盖打开即可,出完钢,清理出钢口,再将炉底盖关死。同时,从炉门投进散状料,把出钢口堵严,并于炉底工作衬上表面平齐,即可装炉料进行冶炼操作。

电炉采用固定式炉底出钢,具有以下优点1无需倾动的机电设备,可使整套设备重量减轻25%左右,投资也显著降低2由于不倾动炉体,可扩大水冷壁面积,也缓和了炉衬的蚀损,因此炉龄从106炉次提高到168炉次,耐火材料消耗降低60%左右3出钢温度可适当降低,出钢时间也能缩短,每吨钢能节约电22千瓦·小时和电极材料0.4公斤。因此,固定式电炉是有发展前途的,目前还处于工业性试用阶段。


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