熔煉室熔池、爐墻和爐頂用耐火材料
瀏覽次數(shù)：1206 發(fā)布日期：2017年6月10日
熔煉室由熔池、爐墻和爐頂?shù)葮?gòu)成，是平爐的主體部分，工作溫度為1700℃左右，吹氧操作時(shí)可達(dá)1750℃以上。每煉一爐鋼，熔煉室的爐襯都經(jīng)受高溫及溫度的急劇變化、熔渣侵蝕、鋼液沖刷及裝料時(shí)的機(jī)械和爐料的撞擊等，因此工作條件很為苛刻，必須選擇優(yōu)質(zhì)的堿性耐火材料作爐襯。
1、熔池。由爐底和堤坡組成，工作溫度約為1600℃。該處砌體承受溫度變化、機(jī)械沖撞和化學(xué)侵蝕等作用，尤其是渣線區(qū)損毀快，是薄弱環(huán)節(jié)。熔池砌體的厚度，根據(jù)爐子噸位即裝料量的不同而異，一般為560～1040mm。爐底結(jié)構(gòu)是復(fù)合的，先在爐殼鋼板上鋪一層石棉板，再干砌粘土質(zhì)耐火磚，然后砌筑鎂磚。該層先平砌，上面兩層側(cè)砌或豎砌。但上面的一層砌筑方向，必須順著出鋼口中心線，以避免出鋼時(shí)被沖毀。1985年以來(lái)爐底結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)，即在側(cè)砌鎂磚時(shí)夾鋪一層200mm厚的鎂砂打結(jié)層，其上用300mm長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)高純鎂磚豎砌工作層。另外，在距門坎面約800mm以下的堤坡鎂磚和粘土磚的砌體之間，也夾有一層約100mm厚的鎂砂打結(jié)層，堤坡全部采用鎂磚錯(cuò)縫平砌，上、下層錯(cuò)臺(tái)形成階梯狀，磚縫不大于2mm，并撒入干的鎂砂粉。出鋼口和出渣口部位承受高溫、鋼液與熔渣的沖刷和侵蝕，工作條件較差，鎂磚的磚縫應(yīng)不很過(guò)1mm，且不留設(shè)膨脹縫使自成整體，便于維護(hù)和檢修。熔池工作層一般為鎂砂打結(jié)層，厚度為150～400mm。裝料前，鎂砂層應(yīng)進(jìn)行燒結(jié)即煉爐底，形成致密的整體襯，以防止鋼水和熔渣的滲透并減少侵蝕。該層先后采用過(guò)冶金鎂砂、高鎂合成砂和高鐵合成砂等，主要依靠生成低熔點(diǎn)物質(zhì)作為結(jié)合相，促進(jìn)爐底打結(jié)層的燒結(jié)，但不適應(yīng)吹氧強(qiáng)化冶煉的要求。氧氣煉鋼平爐一般用電熔皮砂和重?zé)V砂配成的高密度鎂砂混合物，不加礦化劑，冷鋪后煉制成爐底工作層，平均壽命60次左右，比合成鎂砂的爐底壽命提高1倍多，比冶金鎂砂爐底的壽命提高約兩倍。當(dāng)每次出鋼后，易損的渣線區(qū)和爐底局部需用鎂砂干料噴補(bǔ)或人工投補(bǔ)。熔池每冶煉數(shù)十爐鋼，就要煉爐底，即做新的燒結(jié)層。因此，平爐中修時(shí)，一般無(wú)需更換爐底。
2、爐墻。指熔煉室爐門(裝料門)門坎面以上的磚砌體，與堤坡和爐頂緊密相連，其工作溫度為1700℃左右。爐墻分為端墻、前墻和后墻，兩個(gè)爐門之間的前墻，又稱為前墻垛。爐墻全部采用鎂磚干砌，磚縫不很過(guò)2mm，并夾入0.5mm的薄鐵片，在高溫下可使磚燒結(jié)在一起，形成整體。每層砌體之間，允許采用鹵水調(diào)制的鎂火泥濕砌。除前墻垛外均留設(shè)適當(dāng)?shù)呐蛎浛p。無(wú)論固定式平爐或傾動(dòng)式平爐的前后墻均向外傾斜砌筑。前墻以鎂磚干砌，錯(cuò)臺(tái)呈階梯狀，而后墻則砌成斜的，務(wù)必使磚面與爐殼面保持垂直，以防止?fàn)t子傾動(dòng)時(shí)倒塌。為了擴(kuò)大平爐的容量，常用干鎂砂做成假門坎，致使?fàn)t墻下部的砌體，經(jīng)常承受熔渣和鋼液的嚴(yán)重化學(xué)侵蝕，損毀較快，需進(jìn)行維修。裝料時(shí)，前墻垛經(jīng)常受到裝料機(jī)的碰撞和機(jī)械磨損，同時(shí)還承受較急劇的溫度變化作用。因此使用壽命較短，需進(jìn)行日常維修。當(dāng)平爐小修時(shí)，前墻垛全部更換重砌，后墻也需局部補(bǔ)砌或修補(bǔ)。根據(jù)平爐容量的不同，前墻安裝3～5個(gè)爐門，用于裝爐料、兌鐵水和補(bǔ)爐等。爐門蓋為升降式的，用鎂磚或高鋁磚砌筑內(nèi)襯，因經(jīng)常掉磚，需進(jìn)行小修。當(dāng)采用堿性耐火澆注料作內(nèi)襯時(shí)，整體性好，使用壽命顯著提高。
3、爐頂。呈拱形吊掛式砌體結(jié)構(gòu)，其工作溫度一般為1700℃以上，吹氧時(shí)可達(dá)到1750℃左右。在出鋼后和裝冷料、補(bǔ)爐期間，爐頂溫度降低較多。即爐頂除受高溫和溫度驟變的作用外，還受飛濺的熔渣和鋼液化學(xué)侵蝕、高溫氣流沖刷等作用，因此易熔蝕和剝落，是熔煉室襯體的薄弱環(huán)節(jié)。平爐小修時(shí)，爐頂前部靠爐門口一側(cè)及部分斜爐頂需更換。中修時(shí)，大部分爐頂需要重砌。爐頂整個(gè)使用周期稱為一個(gè)爐役，即代表平爐壽命，以煉鋼次數(shù)表示。世界大多數(shù)國(guó)家平爐爐頂采用鎂鉻磚或方鎂石尖晶石磚砌筑。中國(guó)于20世紀(jì)50年代末期，根據(jù)鎂質(zhì)和高鋁質(zhì)原料的特性，應(yīng)用鎂鋁尖晶石基本理論，創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)了平爐爐頂用鎂鋁磚，顯著地提高了平爐爐齡。隨著平爐冶煉新工藝的不斷出現(xiàn)，鎂鋁磚又不能滿足其要求，為此，采用MgO約為95％的電熔鎂砂等高純?cè)?，開(kāi)發(fā)了中檔鎂鋁磚和鎂鋁鉻磚，并取得了良好的使用效果。當(dāng)平爐采用吹氧等強(qiáng)化冶煉措施時(shí)，其平均爐齡很過(guò)300爐次。平爐爐頂維護(hù)方法較多，好的措施是用火焰噴補(bǔ)，它具有不降低爐頂溫度和噴補(bǔ)層與原磚層粘結(jié)牢固等優(yōu)點(diǎn)，可顯著提高爐子的使用壽命。
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