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耐火材料行業知識

鐵合金電爐耐火材料應

  鐵合金電爐爐襯在冶煉過程中,不僅承受強烈的高溫作用,而且還承受爐料、高溫爐氣、熔融鐵水和爐渣的物理化學侵蝕和機械沖刷作用。因此為了保證鐵合金冶煉能在高溫條件下有效地進行,必須使用特殊材料砌筑電爐爐襯。通常將在高溫條件下能承受高溫作用,能抵抗鐵水、爐渣、爐氣侵蝕和機械沖刷作用,而仍能保持爐襯原來形狀、尺寸和強度的砌筑材料稱為耐火材料。
  鐵合金常用的耐火材料性能包括耐火溫度、荷重軟化度、耐急冷急熱性、高溫體積穩定性和抗渣性能。所用耐火材料表單見下圖:
  耐火材料選擇原則
  耐火度高,荷重軟化溫度高、耐急冷急熱性好、高溫體積穩定性好和抗渣性好,這五項工作性能指標是評價耐火材料使用質量優劣的主要標準。原則上任何一種耐火材料都應同時具有這5項工作性能指標。但在實際上是難以辦到的。
  耐火材料在使用過程中,雖然從整體上來說,它長期和反復受著高溫、溫度變化、熔融金屬、熔渣、爐氣的物理化學侵蝕和機械沖刷及其他應力的綜合作用,但就局部來看,它不一定會同時承受上述各種作用,河南耐火材料廠建議要根據耐火材料實際所處的工作部位,正確的選擇和使用耐火材料,以便即能保證爐襯的使用壽命,又能降低成本。
鐵合金電爐耐火材料應
  鐵合金生產常用的耐火材料
  1、粘土磚
  制造粘土磚的主要原料是具有良好塑性和結合力的耐火粘土,耐火粘土廉價易得,而且制造過程也比較簡單,因而粘土磚在冶金中使用極廣。
  從粘土磚的性能指標可以看出,它在使用過程中中的主要性能特點是,對酸性渣的抵抗能力較強,有較好的耐急冷急熱性,有良好的保溫能力和一定的絕緣性能,在鐵合金生產中,粘土磚主要用于砌筑礦熱爐暴露部位的爐墻爐襯,起保溫和絕熱作用的爐墻和爐底外層爐襯,或用于砌筑鐵水包內襯。
  2、碳磚
  制造碳磚的主要原料是碎焦炭和無煙煤,粘結劑是煤焦油或瀝青。從炭磚的性能指標可以看出,炭磚與其他普通耐火材料相比,不僅抗壓強度大,線膨脹系數小,耐磨性好,耐火度和荷重軟化溫度高,抗熱震性好,而且抗渣性特別好。
  在鐵合金生產中,凡是冶煉不怕滲碳的鐵合金品種,部可采用炭磚作為爐襯材料。但是炭磚在向溫條件下極易氧化,因此炭磚主要用于砌筑礦熱爐不暴露于空氣部分爐墻、爐底和高爐風口以下部位的爐缸及出鐵流槽。由于炭磚導電系數大,使用炭磚爐襯,電極易上抬,可適當的減少爐墻炭磚的高度和爐底炭磚的厚度。
  3、高鋁磚
  制造高鋁磚的主要原料是高鋁礬土,粘結劑為耐火粘土。從高鋁磚的性能數據可以看出,其最大優點是耐火度高、荷重軟化溫度高、抗渣性好、機械強度大,而且這些性能隨Al2O3含量的增加提高很快。
  在鐵合金的生產中,高鋁磚可用于砌筑礦熱爐出鐵口襯磚、高爐爐身、爐缸,也可用于砌筑鐵水包內襯。
  4、鎂磚和鎂砂
  制造鎂磚的主要原料是菱鎂礦,粘結劑為水和鹵水或亞硫酸鹽紙漿廢液。
  從鎂磚的性能數據可以看出,它在使用過程中的主要性能特點是耐火溫度高、對堿性渣有極好的抵抗能力。
  在鐵臺金生產中,鎂磚主要用于砌筑電弧爐爐墻、爐底、中低碳錳鐵的鐵水包內襯。用鎂鋁磚或鎂鉻磚代替鎂磚砌筑爐項。
  冶金鎂砂的耐火溫度很高,因而在鐵臺金生產中,鎂砂常用于打結爐底,制作或修補爐墻、爐底,并可作為堵眼或制作打結錠模用材料。
  ★以30MVA的生產高碳錳鐵電爐為例,常出現因爐底受到嚴重侵蝕而被迫停爐的情況,出鐵口爐襯也僅使用一個月就出現漏爐現象。使用以下改進后的方案,不僅預防了大容量電爐高碳錳鐵爐襯的事故,更增加了出鐵次數及爐襯壽命。以下為材料使用表:
  在這個過程中要注意以下3點:
鐵合金電爐耐火材料應
  采用整體保溫爐襯砌筑技術,當工況溫度超過高鋁磚的荷軟度1200℃時,在碳磚與高鋁磚接觸面使用一層輕質碳磚,碳磚的導熱系數要小于2.0W/k·m,以降低接觸面的溫度。使用整體爐襯,爐襯的各種耐火材料均會產生較大的熱膨脹量,所以彈性緩沖帶的厚度設計必須要合理 。
  第二點就是爐渣堿度的控制,為了得到富錳渣,應適當降低堿度,從而有利于降低電耗和渣鐵比。
  最后一點就是電極的控制,高碳錳鐵的礦熱爐爐型特點是“三大一深”,合適的電極長度對爐況順行有明顯的作用,要保證電極有足夠的下放量,插入深度不宜過淺或過深。
 


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