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国内外电炉壁内衬所使用的耐火材料有何差别?

2022-12-26

电弧炉炉壁按使用条件分三个部分:主炉壁、渣线和热点。

①在高功率及超高功率电炉主炉壁部位,主要采用直接结合镁铬砖,预反应镁铬砖、镁砖等。

②热点部位接近电弧,承受高温辐射和渣的喷溅,损坏特别严重,主要使用油浸镁砖、直接结合镁铬砖、熔铸镁铬砖、镁碳砖等。

③渣线部位受钢水和熔渣的严重侵蚀,使用条件恶劣,应采用与热点类似的优质耐火材料。

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由于炉壁各部位工作条件不同,采用单一材质砌筑的不多,大多使用各种砖综合砌筑,以期均衡蚀损。在炉壁上部,渣线和热点部位,由于热负荷、化学侵蚀和机械作用等的不均匀造成了蚀损的不均衡是炉壁的薄弱区,“热点”甚至制约了炉壁的使用寿命。为适应这些侵蚀苛刻部位的需要,抗侵蚀、耐热震、线膨胀率小的镁碳砖,在电炉高侵蚀区的使用量日益增多,它已成为国内外UHP电炉炉壁的耐火材料。

国内外电炉壁内衬所使用的耐火材料有何差别?

美国20世纪60年代,电炉壁开始选用高温烧成直接结合镁铬砖。70年代为满足大型电炉和UHP电炉热点区的需要,试用熔铸镁铬砖与再结合镁铬砖综合砌筑。1976年则在UHP电炉上广泛使用“Corhart”熔铸镁铬砖,90%~95%砌于热点部位,部分用于渣线区。熔铸砖镁铬尖晶石直接结合程度高,结构致密。

20世纪70年代中期,美国电炉钢发展很快。有效提高电炉钢生产率的一项重大发展是在电炉壁高损耗区开发使用了原料和工艺成本较低,而使用效果好的镁碳砖。原料采用CaO/SiO2=3的高纯度、高密度烧结镁砂生产的镁碳砖,含碳10%左右,显气孔率3%,体积密度大于2.95g/cm3。

前苏联电炉炉壁多数用镁质材料,曾以电熔方镁石和铬矿砂试制的再结合镁铬砖,用于100t电炉蚀损严重部位的出钢口上部,该砖低熔点矿相少,耐侵蚀性好,使用效果较佳。

英国电炉炉壁,一般用普通铬镁砖(70%铬矿、30%海水镁砂)和烧成镁铬砖(70%海水镁砂、30%铬矿)以及用海水镁砂生产的普通镁砖相优质镁砖等。在热点和渣线部位用海水镁砂制备的高温烧成镁砖或经沥青、焦油浸溃的烧成镁砖,获得好的使用效果。

日本电炉炉壁使用镁铬砖、镁砖,热点部位采用镁砖、镁碳砖、熔铸镁铬砖、碳砖等。

20世纪80年代,我国电炉炼钢取得了迅速发展,已由普通功率电炉向超高功率电炉发展,电炉炼钢技术进步都与耐火材料技术的同步发展密切相关,促进了电炉炉龄稳步提高,耐火材料单耗逐步降低。我国普通功率电炉采用了两种炉衬,一种是在烧结镁砂和电熔镁砂中加入低、中温结合剂的捣打料整体炉衬;另一种是焦油结合镁砖和不同标准镁碳砖砌筑的炉衬。碱性含碳制品是炉壁内衬的主要材料,镁碳砖用于电炉起了重要作用。


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