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耐火材料行業知識

鐵合金電爐的烘爐和開爐冶煉

  一、烘爐
  1.烘爐及其準備工作
  (1)烘爐  鐵合金電爐用耐火材料及外殼砌成后,在正式投產前需進行烘爐。所謂烘爐,就是采用加熱的方法,使爐襯和電極逐步適應加料熔煉的一種操作。烘爐的主要目的是烘干爐襯和焙燒電極。烘爐質量不僅會影響爐襯的使用壽命。而且還會影響電爐是否能順利投產。例如爐襯烘烤不良,就會使爐體使用壽命降低,并影響開爐和延緩整個冶煉過程,再如在礦熱爐中如果電極焙燒不良,則不僅會延緩冶煉過程,而且還會給操作帶來困難,甚至無法維持正常冶煉。
  電爐的烘爐,在一般情況下應嚴格按照烘爐進度表進行。烘爐時間的長短,主要取決于爐子的大小、爐襯的種類、所煉鐵合金的品種及烘爐的方法。整個烘爐過程分為二個階段:第一階段是柴烘、油烘或者焦烘,其目的是焙燒電極,使電極具有一定的承受電流的能力。第二階段是電烘,其目的是進一步焙燒電極、烘干爐襯,并陵爐襯達到一定溫度以適應加料熔煉。
  (2)烘爐前應做好下列準備工作
 、贆z查和試車  各設備系統必須進行全面的檢查和試車(如導電系統、水冷系統、電極吊掛系統、配料系統、電極升降系統、電極壓放系統、吊運系統,封閉爐還包括封閉系統、煤氣凈化系統等)。
 、趬|粘土磚  為了防止電極與爐底相粘結,應先在電極底下的碳磚上墊一層厚的粘土磚。而后將有底電極平穩地座落在粘土磚上。
 、垩b電極糊  在有底電極殼內裝入足夠量的、破碎的塊度為50~1OOmm的電極糊,保證電極殼內銅瓦以上糊柱高度為2~3m,以便扶得燒結致密的電極。
 、馨殉制鞣诺缴舷尬恢脤㈦姌O把持器放到上限位置,使電極有足夠長的工作端。以保證在隨后的供電過程中有足夠長的燒結電極。
 、蓦姌O殼扎孔  電極在焙燒過程中有大量揮發分逸出,為了保證揮發分順利外逸,加快電極燒結速度,并防止電極殼脹壞,在電極工作端部位的電極殼上,可均勻地扎一些孔徑為2mm的小孔。
 、掼F口放鋼管  在出鐵口內放一直徑為80~100mm內小外大的鋼管,中間填以焦粉,兩端塞以泥球,有時為了便于通風,出鐵口可以不堵。
 、哒{節冷卻水和風量  烘爐初期電極和其他設備承受的熱量較少,因而在開始時循環冷卻水只需開到最小量,保持水流暢通就行,電極風機可以不開。以后則根據電極糊熔化情況和設備受熱情況適當調大冷卻水量和電極風景。
 、嗥鲅b花墻或花欄或噴愴  焦烘時應圍繞三根電極用粘土磚各砌一棟花墻、或用鋼筋焊接一個花欄,以便盛裝焦炭,花欄吊掛于電極把持器上,花墻或花欄的高度取決于焙燒電極的長度,一般應保證需焙燒部分的電極能自始至終被包圍在燃燒焦炭中。如果油烘,則需配備一定數量的低壓噴槍。
 、徜伣固糠圩詈,為了防止爐底碳磚氧化,在一切準備工作完成后,于爐底鋪一層厚100mm左右的焦粉,然后進行烘爐。
  實驗證明,為使柴烘,油烘或焦烘過程符合電極燒結規律應嚴格遵守下列幾條原則:電極烘烤部位由下而上,燃料燃燒火焰由小到大,電極升溫速度山慢而怏。
  2.烘爐方法及電極烘烤好的標志
  (1)柴烘  柴烘時先用廢油或油回絲引火,然唇加入木柴并使之緩慢燃燒,火焰高度一般不超過爐口。木柴加入數量要嚴格控制,以保證前期小火烘烤電極下部,小火烘烤電極的時間占整個柴烘時間的1/3~1/2左右,而后開始用大火烘烤電極,使木柴均勻而劇烈地燃燒,火焰高度一般可達電極把持器,在整個柴烘過程中,應特別注意小面電極的烘烤情況。
  柴烘是一種老的烘爐方法,柴烘時木柴消耗量大(例如烘烤一臺10000kVA電爐需50~70t木柴),成本高,時問長(如烘烤一臺10000kVA電爐需48~72h),勞動強度大,因而柴烘這種方法不是方向。
  (2)油烘  油烘采用低壓噴嘴(例如RK-40型低壓噴嘴)進行機披操作,油烘用燃料為柴油或重油,噴吹時油壓為0.2~0.6MPa,并以風壓為0.6MPa的壓縮空氣使之霧化并助燃。油烘時先用油回絲引火,而后用小火噴火烘烤,噴火焰應從下向上,火焰不能對準電極,而且必須經常移動噴嘴位置,以保證電極升溫均勻。在電極糊揮發分激烈逸出期過去后,開始用大火烘烤,直至電極外層已形成一較硬的外殼時為止,在整個烘過程中,為防止熱量散失過多,可甩石棉板搭成--'i、簡易爐蓋。
  油烘是替代柴烘的一種新的烘爐方法,這種烘爐方法焙燒速度快,時間短(例如烘一臺10000kVA電爐只需32~48h),烘爐完畢不需挖灰,但是油耗量較大(例如烘一電爐耗柴油60t),電極焙燒質量不夠均勻,并且需要較復雜的設備,不過總的來說油烘仍是一種有效的烘爐方法,尤其是對封閉電爐。
  (3)焦烘  焦烘應選用灰分少的大塊冶金焦(粒度>50mm)作燃料。焦烘時先用木柴、油回絲引火,而后用小火烘烤電汲,使焦炭緩慢燃燒,焦炭必須緊靠電極進行燃燒,隨著焦炭燃燒過程的進行,應逐步添加新焦炭,每次焦炭加入量不宜過多,花欄內焦炭灰也不宜戳得太勤。焦烘后期應用大火烘烤,使焦炭均勻而劇烈地燃燒,焦烘時必須時刻注意小面電極的烘烤情況,為了幫助焦炭燃燒,可從爐眼處進行鼓風或噴吹適量的柴油;蛘卟欢聽t眼。
  焦烘是焙燒新電極時常用的一種烘爐方法,焦烘時烘燒時問較長(例如烘一臺10000kVA電爐72~96h,焦炭消耗量較大(例如一臺l0000kVA電爐需25~30t焦炭),焦烘電極升溫比較均勻,效果較好。
  在第一階段烘爐過程中,無論柴烘、油烘還是焦烘,其主要任務都是烘烤電極;因而應經常觀察電極糊柱高度,電極糊熔化情況,電極殼形狀和揮發分外逸情況,三相電極應逐步向上烘烤,但是在烘烤過程中不能移動電極。
  電極烘烤好的標志是:電極殼表面呈灰白色,暗而不紅或微紅;電極冒少量煙;用尖頭圓鋼刺探時,稍有軟的感覺,但富有彈性,而且戳穿后無電極糊外流。如果電汲殼表面發黑,電極冒濃煙;用尖頭圓鋼刺探時,軟而無彈性,戳穿后電極糊流出,則表明電極供烤不良,必須適當延長烘烤時間。
  電極烘烤結束后,應迅速挖出爐內焦灰,倒拔三相電極,既使銅瓦能抱住已燒結的電極,又使電極工作端保持應有的長度(10000~20000kVA電爐電極端工作長度為2.~2.4m,1800kVA電爐為1.6~1.8m)。
  (4)電烘爐  電烘前同樣應全面檢查各設備系統,使之處于完好并能正常運行的狀態;將爐內焦灰等清除出去,然后在爐底鋪一層厚度約200mm左右,塊度為20mm左右的焦炭,防止爐底氧化并構成電流回路。緊銅瓦,準備電烘爐。
 、匐姾鏁r,先用低電壓進行電烘。有時為了起弧方便,開始時可以使用高一些的電壓送電,待電弧穩定后.仍使用低電壓烘爐,然后逐步升高烘爐電壓。②電烘時為穩定電弧和保持所規定的功率,應根據具體情況往電極周圍和爐內添加焦炭。同時應盡量少動電極和使三相電極負荷保持均勻,不要單獨升高某相電極負荷,以免出現漏糊事故。③電極負荷送不足時,不能硬插電極,但可將焦炭灰扒除添加新焦炭,以保持規定負荷。④如果發現某相電極冒煙嚴重應降低該相負荷或停電。⑤電極工作端消耗較大,不得不下放電極時,必須停電下放,并隨時觀察燒結情況。
  在整個過程中,為使溫度逐漸上升和使爐襯各部分受熱均勻,應嚴格按照進度表間斷性供電,其中每次供電時數由少到多,供電電流由小到大,而每次停電時數則由多到少。電烘結束前的最大功率通常為額定功率的I/3~l/2。
  電烘結束的主要標志是:爐殼中部溫度達70~80℃;爐襯排氣孔冒出較長的火苗。整個電烘約需10~24h。電烘耗電量根據爐子容量和爐襯砌筑耐火材料的不同而定,例如10000~20000kVA碳質爐襯礦熱爐電烘時,耗電約30000~100000kW·h。1800kVA電爐,耗約10000~30000kW·h。
  二、新爐如何開爐冶練
 、匐姾娼Y束后,應迅速挖出烘爐焦炭,并把剩余的少量焦炭推向四周爐襯,特別應將電極下面扒掃干凈,然后下插電極。②加些新焦炭通電引弧,待弧光穩定后,開始加料冶煉。③為了繼續提高并保持爐底溫度,開始加料面緩慢上升,并予一周內保持較低料線下操作。④由于爐溫較低,在出鐵前這段時間內所加入的料批中鐵屑配量可比正常料批低10~30%。⑤開始加料應將電弧埋住,而后小批緩慢加入,經10~20h出第一爐鐵。
  鎂磚爐襯的礦熱爐及電弧爐,電烘到一定時間后,可以加入該爐所煉品種的爐渣繼續供電(或者一開始就直接加入爐渣電烘),待爐溫足夠后,進行加料熔煉。
 


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