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    搗打料性能影響礦熱爐爐襯耐火材料使用壽命

    發布時間:2019/6/27 17:15:18

      某大型鋼鐵企業的鐵合金公司采用電硅熱法生產中、低、微碳鉻鐵電爐的爐襯,曾采用M-1鎂磚、高基質鎂磚,但壽命一直沒有突破百天大關。經過原因分析發現,影響礦熱爐爐襯耐火材料使用壽命的因素有很多,且不說爐襯用耐火材料的質量、施工、烘爐這三大因素,其日常運行的影響也不容小噓,具體如下所示。

      1、極心圓直徑尺寸的影響

      極心圓直徑尺寸(見圖1)是電爐重要的工藝參數。當電極弧光溫度在3000℃以上時,如果尺寸過小,極心圓功率密度將過大,高溫熱量過于集中于極心圓區域內,使溫度過高,侵蝕爐底,消耗快,爐襯壽命縮短;如果尺寸過大,極心圓功率將偏低,使熔池邊緣溫度過高,渣鐵對爐墻侵蝕加劇,爐墻變薄,易發生爐墻燒穿事故,爐襯的壽命同樣會變短。因此,合適的極心圓直徑能有效降低極心圓區內的溫度,減少高溫熱力對爐底的侵蝕,這是影響爐襯使用壽命的主要因素。

      2、爐殼直徑的影響

      爐殼直徑也是電爐的主要工藝參數。參數選擇是否合理、是否與極心圓參數相匹配,不僅影響到生產的技術指標,也影響爐襯的使用壽命。如果爐殼直徑與極心圓直徑、極墻距與爐墻厚度、爐墻與爐底消耗均相匹配,則爐襯壽命就會相應延長;反之,如果爐殼直徑與極心圓直徑不相匹配,若爐殼直徑過大,不僅浪費耐火材料且影響出爐,而爐殼直徑若過小,爐墻過薄不耐侵蝕,爐襯壽命也將相應縮短。這是造成爐襯使用壽命短的重要因素。

      3、二次電壓對爐襯的影響

      二次電壓是電爐又一個重要的工藝參數。選擇二次電壓要與極心圓直徑相匹配,才能延長爐襯壽命。極心圓直徑一定時,當使用的二次電壓偏低時,電極弧光短,下插深,距離爐底近,導致極心圓相對應的爐底溫度過高,電極弧光對爐底的熱侵蝕作用增大,使爐底形成“鍋底狀”而消耗過快。反之,爐底溫度低,爐渣溫度高,過高溫度使爐渣流動性增強,對爐墻的侵蝕加劇,爐墻變薄,極易發生爐墻燒穿事故,影響爐襯壽命。因為相對某一個冶煉品質,二次電壓是相對穩定的,對爐襯的影響也是相對穩定的。

      4、爐渣堿度的影響

      生產中、低碳鉻鐵時,爐渣堿度在工藝方面要求是不變的,但由于原料的變化,爐渣堿度對爐襯的影響是存在的。為減少過量的SiO2滲透到爐底,形成低熔點相而降低爐底的高溫性能,縮短爐襯壽命,爐渣堿度要根據每爐的變化及時調整。生產工藝要求堿度大于1.8,符合搗打料的使用要求,對爐襯的化學侵蝕也較小。

      5、搗打料性能的影響

      搗打料有低、中、高溫性能之分,低溫料爐底初期可燒結性好,但長期使用則抗高溫性能差;中溫料可燒結性和抗高溫性良好;高溫料可燒結性差,但抗高溫性好。綜合考慮,中鋼吉鐵一直選用中溫搗打料,近幾年,爐襯壽命一直在220~251天之間。

      6、爐襯壽命直方圖(見圖2)

      從圖2中可以看出,爐襯初期燒結不好,抗高溫性能差,爐襯中后期燒結能力過剩,爐襯的抗高溫性能顯現不足,因此,通過選擇不同性能的材料搭配使用,實現爐襯整體的抗高溫性能。

      在日常的運行中,其維護和操作都是影響礦熱爐使用壽命的重要因素。在對爐襯材料進行重新更換后,使用鎂質搗打料砌筑爐襯,使爐襯壽命由幾十天達到了119天,突破了百天大關,是全國首創,使搗打料在鐵合金領域得到廣泛應用。在使用搗打料爐襯的10年時間里,爐襯壽命最長達251天。

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