电弧炉炉壁用耐火材料
文章来源:人气:发表时间:2024-12-14 09:56:02
电弧炉炉壁中使用的耐火材料受到高温、化学侵蚀、机械应力等多种因素的综合作用。以下是主要的损毁机理:
1. 热应力损毁
电弧炉工作过程中,温度变化剧烈,炉壁材料会因频繁的热胀冷缩产生热应力。热应力导致耐火砖开裂、剥落,尤其是对热震性能差的材料更为明显。快速升温或冷却时,损毁更为严重。因此需使用具有良好抗热震性的材料,如镁碳砖或铝镁碳砖。
2. 化学侵蚀损毁
电弧炉冶炼过程中,炉渣(酸性、碱性)与耐火材料发生化学反应,导致耐火材料被侵蚀。炉渣中的FeO、CaO、SiO₂等成分渗透耐火材料并形成低熔点化合物,加速材料侵蚀。炉壁渣线部位损毁严重,这是炉渣与高温作用较强的区域。可以选用高纯度的镁质耐火材料(抗碱性渣侵蚀能力强)。优化炉渣成分,减少对炉壁材料的侵蚀性。
3. 机械冲刷损毁
冶炼过程中,炉内钢液、炉渣的剧烈流动,以及电弧喷射的冲击对炉壁造成机械磨损,加料时炉壁受到物料冲击,渣线部位或炉壁靠近加料口部位的材料磨损加快。建议使用高强度、高密度的镁碳砖或铝镁碳砖。改进加料方式,减少对炉壁的直接冲击。
电弧炉炉壁常用的耐火材料主要包括以下几种,根据炉子的工作温度、冶炼条件以及使用寿命的要求来选择:
1. 镁质耐火材料
烧结镁砖和电熔镁砖是电弧炉壁较为常用的材料,主要成分是氧化镁(MgO),具有较高的耐火度和抗渣侵蚀性能,适用于高温区域,熔池上部和高温直接受热区域。
2. 镁碳砖
由氧化镁与碳质材料(如石墨)制成,具有优异的抗渣侵蚀性、抗热震性和高温强度。通常用于炉壁受强烈冲刷的区域,如渣线部位。
3. 铝镁碳砖
在镁碳砖的基础上加入铝氧化物,增强抗碱性渣侵蚀能力,适合使用在炉壁中高温区域。
4. 铝硅质耐火材料
包括高铝砖和黏土砖,主要用于温度较低或炉壁的辅助部位。由于抗渣性不如镁质砖,通常用于次要部位或维修时临时使用。
5. 浇注料
镁质或铝镁质浇注料用于炉壁局部修补,或者用于设计复杂的炉型。具有施工方便、整体性好、可塑性强的特点。
如果需要延长电弧炉的使用寿命,建议结合实际情况优化耐火材料的使用方案,同时定期维护和检修。
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