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電弧爐對耐火材料的要求及側墻用耐火材料選擇

編輯:耐火澆注料   時間:2020-01-12    瀏覽:   
電弧爐耐火材料的一般要求為:

(1)耐火度要高。電弧溫度超過4000℃,煉鋼溫度在1500~1750℃,有時高達2000℃,故要求耐火材料具有高 的耐火度。

(2)荷重軟化溫度要高。電爐是在高溫載荷條件下工作的,并且爐體要經受鋼水的沖刷,故要求耐火材料具有高 的荷重軟化溫度。

(3)耐壓強度要高。電爐爐襯在裝料時受爐料沖擊,冶煉時受鋼液的靜壓,出鋼時受鋼流的沖刷,操作時受機械 振動,故要求耐火材料具有高的耐壓強度。

(4)導熱系數要小。為了減少電爐的熱損失,降低電能消耗,故要求耐火材料的導熱性要差,即導熱系數要小。

(5)熱穩定性要好。電爐煉鋼從出鋼到裝料的幾分鐘時間內,溫度由原來的1600℃左右急劇降至900℃以下,故 要求耐火材料具有良好的熱穩定性。

(6)耐侵蝕能力強。在煉鋼過程中,爐渣、爐氣和鋼液均對耐火材料產生強烈的化學侵蝕作用,故要求耐火材料 具有良好的耐侵蝕性。

側墻用耐火材料選擇:

(1)普通功率電爐側墻用耐火材料。

通常選用MgO-C磚砌筑不帶水冷壁的電爐側墻。熱點區和渣線部位的使用條件最苛刻,不僅受到鋼水和爐渣的 嚴重侵蝕和沖刷以及加入廢鋼時的嚴重機械撞擊,而且還受到電弧的熱輻射。因此,這些部位均選用性能優異的MgO -C磚砌筑,其性能指標見表1.


表1熱點和渣線用鎂碳磚的性能

帶水冷壁的電爐側墻,由于采用了水冷技術使熱負荷增高,使用條件更苛刻,因此更應選用耐渣性好、熱震穩定 性和熱導率高的MgO-C磚,其碳含量為10%~20%。

(2)超高功率電爐側墻用耐火材料。

超高功率電爐(UHP爐)側墻多使用MgO-C磚砌筑,其熱點區域和渣線部位則使用性能優異的MgO-C磚(如全碳基 質MgO-C磚)砌筑,以大幅度地提高其使用壽命。

由于電爐操作方法的改進,爐墻負荷雖有減輕,但在UHP爐冶煉條件下作業,耐火材料仍難以延長熱點區域的使 用壽命。因此,水冷技術得以發展和應用。對于采用EBT式出鋼的電爐,其水冷面積達到70%,從而大幅度地降低了 耐火材料的使用量。現代水冷技術需要導熱性好的MgO-C磚。瀝青、樹脂結合的鎂磚和MgO-C磚(含碳量為5%-2 5%)砌筑電爐側墻,在嚴重氧化條件下,則加入抗氧化劑。

對于受氧化還原反應蝕損最嚴重的熱點區域,則選用大結晶電熔鎂砂為原料、碳含量大于20%、全碳基質的Mg O-C磚砌筑。

UHP電爐用MgO-C磚的新近發展是采用高溫燒成后再浸漬瀝青,生產所謂燒成瀝青浸漬MgO-C磚。從表7-14 可以看出,燒成MgO-C磚經瀝青浸漬再碳化與未經浸漬的磚相比,其殘碳量約增加1%,氣孔率則降低1%,高溫抗折 強度和耐壓強度都有明顯的提高,因而具有很高的耐用性能。



表2瀝青浸漬對含碳20%的MgO-C磚的作用
(3)電爐側墻用鎂質耐火材料。

電爐爐襯分為堿性和酸性,前者用堿性耐火材料(如鎂質和MgO-CaO質耐火材料)作爐襯,后者則是用硅磚、石 英砂、白泥等砌筑爐襯,見表7-15。

注:爐襯材料,堿性電爐采用堿性耐火材料,酸性電爐采用酸性耐火材料。

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