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(1)溫度
一般精煉溫度高達(dá)1550~1700℃,甚至1800℃爐,要求耐火材料具有高的耐火性能,能經(jīng)受高精煉溫度和局部過(guò)熱的沖擊,且在該溫度下出現(xiàn)的液相量較少,能抵抗低粘度爐渣的侵蝕。因此,應(yīng)選擇純度和直接結(jié)合率高的堿性磚。間歇操作又會(huì)引起溫度波動(dòng),造成爐襯剝落,溫度波動(dòng)當(dāng)然越小約好,一般采用中間烘烤和縮短爐次間停歇時(shí)間,減小鋼包溫度變化以提高爐襯壽命。在冶煉允許條件下,采用抗熱震性的鎂碳磚或用鎂鉻磚為好,若溫度急變雖大,但間歇時(shí)間較短,使用鎂白云石磚較好。
爐外精煉用耐火材料
(2)攪拌
所有爐外精煉法都裝有鋼水?dāng)嚢柩b置。VOD、AOD、VAD或VHD等是氬氣攪拌,一般在爐底吹氬處和距吹氬較近的爐壁損毀較嚴(yán)重。電磁感應(yīng)攪拌(SKF)一般則在攪拌器位置和攪拌器對(duì)稱位置爐襯損毀較重。由于攪拌作用造成鋼水及渣的劇烈沸騰,加速爐襯的損毀。因此,受沖刷嚴(yán)重侵蝕區(qū)應(yīng)采用高溫強(qiáng)度大的質(zhì)耐火材料如鎂鉻質(zhì)、高純鎂質(zhì)、鉻剛玉質(zhì)等。
(3)處理時(shí)間
鋼水在鋼包中處理時(shí)間越長(zhǎng),爐襯損毀越嚴(yán)重。因此,應(yīng)采用抗渣性好,高溫蠕變小的耐火材料。
(4)真空
耐火材料的揮發(fā)速度隨溫度和真空度的提高而加大,爐渣滲透速度和數(shù)量也隨之加大。如LF(V)在高溫真空下的真空度可達(dá)67Pa以上,從而加速爐襯的損毀。耐火氧化物在真空中的穩(wěn)定度與其蒸汽壓解離能、結(jié)合相活化能有關(guān)。在常用耐火材料的幾種氧化物中,以Al2O3和CaO磚穩(wěn)定。設(shè)若在MgO磚中或鎂鉻磚中加入Al2O3可顯著降低磚的揮發(fā)速度。
(5)電弧加熱
ASEA-SKF、VAD(VHD)、LF等精煉爐都用電弧加熱,前者用電磁攪拌、后者用氬氣攪拌。接近電弧的熱點(diǎn)區(qū),高溫直接熱輻射甚至高達(dá)2000℃,加之渣的噴濺,使?fàn)t襯損毀速度急劇增大。
工作電壓越大,電弧越長(zhǎng),電與爐襯之間的距離越小,則爐襯損毀越嚴(yán)重。因此,盡量使用較低的電壓、大電流、短弧操作,控制電心圓越小越好。
(6)精煉的鋼種
鎂鉻磚在還原氣氛的堿性渣下操作,磚中Cr2O3容易被還原成Cr。因此,精煉無(wú)鉻或低鉻鋼種時(shí),不宜采用鎂鉻質(zhì)磚襯,而應(yīng)使用鎂白云石磚或鎂磚。精煉超低碳鋼時(shí),為了避免可能性增碳,不宜采用鎂碳磚,應(yīng)用鎂鉻質(zhì)磚或鎂白云石磚為好。
(7)渣的性質(zhì)
選擇熔渣的佳組成,并在處理鋼水的過(guò)程中對(duì)熔渣進(jìn)行控制。在精煉過(guò)程中,渣的變化范圍大,渣組成取決于多種情況的影響,渣的化學(xué)組分不一樣,單獨(dú)處理的方法也不一樣。
(8)堿度
耐火材料應(yīng)盡可能與爐渣相適應(yīng),大限度降低侵蝕速率,提高爐襯壽命。當(dāng)C/S>2.0時(shí),尖晶石就不穩(wěn)定,純鎂磚比鎂鉻磚抗渣蝕性好,選用鎂磚、鎂白云石磚和鎂碳磚。當(dāng)C/S<2.0時(shí),應(yīng)采用鎂鉻磚或鎂白云石磚。
(9)流動(dòng)性
爐襯的渣蝕取決于渣和耐火制品的接觸面積,接觸面越大渣蝕約嚴(yán)重。在制品顯氣孔率一定的條件下,渣的流動(dòng)性越好,滲透磚中的量越大,渣蝕約嚴(yán)重。渣的粘度決定于其組成和溫度。一般酸性渣粘度大于堿性渣??刂迫軇┤鏑aF2的加入量將有利于減輕爐襯的侵蝕。但堿度太小的渣又影響脫硫,還須兩者兼顧。渣的溫度越高,粘度越小,流動(dòng)性越大,渣蝕約嚴(yán)重。
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