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电弧炉对耐火材料的要求及侧墙用耐火材料选择

编辑:耐火浇注料   时间:2020-01-12    浏览:   
电弧炉耐火材料的一般要求为:

(1)耐火度要高。电弧温度超过4000℃,炼钢温度在1500~1750℃,有时高达2000℃,故要求耐火材料具有高 的耐火度。

(2)荷重软化温度要高。电炉是在高温载荷条件下工作的,并且炉体要经受钢水的冲刷,故要求耐火材料具有高 的荷重软化温度。

(3)耐压强度要高。电炉炉衬在装料时受炉料冲击,冶炼时受钢液的静压,出钢时受钢流的冲刷,操作时受机械 振动,故要求耐火材料具有高的耐压强度。

(4)导热系数要小。为了减少电炉的热损失,降低电能消耗,故要求耐火材料的导热性要差,即导热系数要小。

(5)热稳定性要好。电炉炼钢从出钢到装料的几分钟时间内,温度由原来的1600℃左右急剧降至900℃以下,故 要求耐火材料具有良好的热稳定性。

(6)耐侵蚀能力强。在炼钢过程中,炉渣、炉气和钢液均对耐火材料产生强烈的化学侵蚀作用,故要求耐火材料 具有良好的耐侵蚀性。

侧墙用耐火材料选择:

(1)普通功率电炉侧墙用耐火材料。

通常选用MgO-C砖砌筑不带水冷壁的电炉侧墙。热点区和渣线部位的使用条件最苛刻,不仅受到钢水和炉渣的 严重侵蚀和冲刷以及加入废钢时的严重机械撞击,而且还受到电弧的热辐射。因此,这些部位均选用性能优异的MgO -C砖砌筑,其性能指标见表1.


表1热点和渣线用镁碳砖的性能

带水冷壁的电炉侧墙,由于采用了水冷技术使热负荷增高,使用条件更苛刻,因此更应选用耐渣性好、热震稳定 性和热导率高的MgO-C砖,其碳含量为10%~20%。

(2)超高功率电炉侧墙用耐火材料。

超高功率电炉(UHP炉)侧墙多使用MgO-C砖砌筑,其热点区域和渣线部位则使用性能优异的MgO-C砖(如全碳基 质MgO-C砖)砌筑,以大幅度地提高其使用寿命。

由于电炉操作方法的改进,炉墙负荷虽有减轻,但在UHP炉冶炼条件下作业,耐火材料仍难以延长热点区域的使 用寿命。因此,水冷技术得以发展和应用。对于采用EBT式出钢的电炉,其水冷面积达到70%,从而大幅度地降低了 耐火材料的使用量。现代水冷技术需要导热性好的MgO-C砖。沥青、树脂结合的镁砖和MgO-C砖(含碳量为5%-2 5%)砌筑电炉侧墙,在严重氧化条件下,则加入抗氧化剂。

对于受氧化还原反应蚀损最严重的热点区域,则选用大结晶电熔镁砂为原料、碳含量大于20%、全碳基质的Mg O-C砖砌筑。

UHP电炉用MgO-C砖的新近发展是采用高温烧成后再浸渍沥青,生产所谓烧成沥青浸渍MgO-C砖。从表7-14 可以看出,烧成MgO-C砖经沥青浸渍再碳化与未经浸渍的砖相比,其残碳量约增加1%,气孔率则降低1%,高温抗折 强度和耐压强度都有明显的提高,因而具有很高的耐用性能。



表2沥青浸渍对含碳20%的MgO-C砖的作用
(3)电炉侧墙用镁质耐火材料。

电炉炉衬分为碱性和酸性,前者用碱性耐火材料(如镁质和MgO-CaO质耐火材料)作炉衬,后者则是用硅砖、石 英砂、白泥等砌筑炉衬,见表7-15。

注:炉衬材料,碱性电炉采用碱性耐火材料,酸性电炉采用酸性耐火材料。

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