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电弧炉盖不耐用,如何选择耐火材料?专业知识

作者:河南耐火材料厂日期:2019-06-14阅读

  电弧炉盖的主要损坏原因是:强热冲击,高温粉尘腐蚀,低熔点高氧化铁粉尘腐蚀,液相烧结层与非烧结层之间的热应力,电弧辐射引起熔融腐蚀和热强调。
 


 

  电弧炉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。

 

  早些时候,烧结的高铝砖用于小型电弧炉盖,但使用寿命不长。近年来,开发了未燃烧的高铝砖和高铝预制块,电弧炉盖的寿命显着延长。

 

  大功率和超大功率电弧炉炼钢比例越来越大,钢铁冶炼速度加快,因此,电弧炉盖受到更强烈的热辐射,热冲击和灰尘腐蚀。因此烧制的高铝砖可以满足生产要求,炉盖三角区由刚玉浇注料,铬铝浇注料,刚玉氧化镁浇注料和预制块构成。三角区周围采用烧结高铝砖,未烧制高铝砖,镁砖和镁铬砖建造。

 

  影响炉盖使用寿命的因素

  1.电弧炉的功率。 随着超高功率电弧炉的应用,电弧强度和热辐射强度增加,炉盖受到较强的热冲击和烧结收缩,同时飞扬的灰尘也增加,炉盖腐蚀严重。

 

  2.炉盖水冷却区域。 为延长炉盖寿命,水冷区域越来越大。 电极周围区域不易水冷,因此应采用优质耐火制品。

 

  3.电极水冷却。 向电极喷水可以显着降低电极消耗和三角区耐火材料的使用寿命。

 

  4.工作。 电弧炉盖的开启和关闭时间会极大地影响使用寿命。 同时,冶炼温度,熔炼时间,吹氧强度等都对炉盖寿命有很大影响。

 

  电弧炉各部位常用耐火砖如下:

 

  (1)炉盖。在熔化及精炼过程中,炉盖温度很高。在出钢时,炉盖移开后,立即处于室温之下,温度骤变,热应力很大。熔化及精炼时,还受熔渣和炉尘的喷溅侵蚀以及气氛变化的影响。

 

  过去电炉炉盖主要采用硅砖砌筑,但由于其耐火度不高,抗热震性差,发生渣蚀熔滴和剥落损毁,寿命短。现在则普遍采用性能优良的高铝砖和高铝质不定形耐火材料,使用寿命比硅砖高2-3倍。在大型超高功率电炉上,由于工作条件更加恶劣,则采用烧成或不烧碱性砖,但是由于耐火砖的高温强度较低,自重大,多为吊挂结构。采用直接结合的镁砖和镁铬砖比一般镁砖和镁铬砖好,可以大大减轻结构崩裂和热崩裂引起的剥落损毁。

 

  (2)炉墙。电弧炉的炉墙接近电弧和熔池,受高温热辐射、熔渣和钢水飞溅作用比炉盖严重。炉内气氛和温度变化很大,同时受废钢的撞击和熔体的冲蚀。炉墙受到多种作用综合影响而极易损毁。靠近电极附近的热点部位,常发生局部熔损,此处炉墙损毁更严重。

 

  根据电炉熔炼工艺特点、热工制度和炉渣的性质,炉墙几乎全部采用碱性耐火砖。在一般炉墙部位,多选用镁砖和镁铬砖。除用烧成制品和烧成砖与不烧砖配合使用外,使用不烧砖效果也很好。国内小型电炉主要采用焦油沥青结合白云石砖和焦油浸渍烧成白云石砖,以及焦油沥青结合的镁质和白云石质捣打料捣制。渣线区域是电弧炉的薄弱环节,大多数已采用直接结合的镁砖和镁铬砖。在大型电炉上则使用熔铸镁铬砖或电熔再结合镁砖、镁铬砖或镁碳砖或碳砖。这些耐火砖作为热点部位的炉衬材料,使用寿命提高2倍以上。

 

  (3)炉底。炉底和堤坡组成熔池,是装料和盛装钢水的部位,直接与钢水和熔液层接触。有的电炉还向钢水吹氧、造渣,进行精炼。因此,炉底遭受钢液和熔渣的侵蚀,在渣线附近渣蚀很严重。炉底与熔渣和氧化铁反应后形成变质层,除产生熔蚀、渣蚀和结构崩裂外,往往发生钢水渗入炉底,而使炉底起层漂浮。与此同时,炉底还要经受高温的作用和废钢的撞击及温度变化的影响。因此,炉底常有局部损毁现象,一般应及时修补,维持正常生产。

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