内容发布更新时间 : 2024/12/23 14:42:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
浅谈中频炉炉龄的提高(一)
提高中频炉炉龄,减少扒炉次数,减轻工人的劳动强度;从而提高生产率、降低生产成本是众多中频炉使用厂家的管理者、使用者所一直关注的、不懈努力追求的一个目标。 炉龄也称炉衬寿命,是指中频炉炉衬从投入使用到更换新炉衬止,一个炉役期间所炼钢的总炉数。是衡量中频炉生产水平的一项综和性指标。因此,炉龄的高低不仅代表着技术装备、工艺操作、生产管理等水平,也决定着中频炉的生产率、生产成本的高低。 本文着重以中频炉常用的镁质炉衬材料为例,谈谈如何提高镁质炉衬的使用寿命。 一、 炉衬材质
在电弧的作用下炉衬不同部位的内表温度可达到1500℃----1800℃,这就要求炉衬材料应有足够的耐火度和苛重软化点。在炼钢过程中,炉渣、烟尘在高温下通过炉衬的孔隙向其内部渗透,使耐火材料熔损、发生组织分层、引起剥落,这就要求炉衬材料应有较强的抗渣性。开启炉门、提升炉盖等会使炉衬用耐火材料的温度发生聚变而产生剥落、崩裂,使炉衬过早损坏,这就要求炉衬材料应有较好的抗热震性。在电炉装料时、炉衬受冲击,倾动时受震动,沸腾时受金属、熔渣和气流的冲刷,这就要求炉衬材料应有足够的强度。同时,还要求炉衬材料具有热导率小、电导率低,这样才能保证炉内钢水温度的恒定,节约能源,提高热效率。 由此可见,炉衬耐火材料的损坏机理,与耐火材料的化学成分、矿物结构、粒度、配比、炼钢工艺过程等复杂的因素有关。
而镁质炉衬材料具有的五大特性较好地解决了上述问题。 镁质炉衬材料具有的五大特性: 1、具有足够的耐火度和苛重软化点; 2、具有较强的抗渣性; 3、具有较好的抗热震性; 4、具有足够的强度;
5、具有较好热导率小,电导率低的特点。
镁质炉衬材料(即大家常说的碱性炉衬材料)是采用天然菱镁矿经高温煅烧、破粉碎、在通过合理的粒度级配、添加适当的化学材料制备而得。
炉衬材料的质量、粒度、配比等因素对炉衬的使用寿命影响很大。因此要求镁砂的MgO含量必须大于88%,CaO含量必须小于4%,SiO2含量必须小于4%,耐火度必须大于1900℃,灼
减必须小于0.6%。
通常冶炼普通钢采用重烧镁砂;冶炼高锰钢等碱性钢种采用重烧镁砂、或重烧镁砂加中档镁砂、或重烧镁砂加高纯镁砂、也有直接采用中档镁砂或高纯镁砂的;冶炼不锈钢则采用电熔镁砂。而在实际使用过程中,大部分使用单位只是将购进的镁砂(重烧镁砂、中档镁砂、高纯镁砂或电熔镁砂,或二种、或二种以上的镁砂)简单进行级配,在加入1.5%---2.5%的硼酸就打结炉衬进行使用。这种做法直接导致炉衬在烧结过程中只能形成10—20mm厚的烧结层,使镁砂颗粒加速产生热裂,使烧结层迸裂倾向加大,导致炉衬开裂而使炉衬报废,使镁质炉衬材料的使用寿命大打折扣。
粒度级配、临界颗粒的大小则依据炉子的大小、冶炼的钢种、使用环境、钢(铁)液中的有害元素的多少、供电系统所供电流的大小来决定的。 通常2吨左右的炉子临界颗粒采用5mm。 二、炉衬绝缘层的改进
炉衬与感应圈之间的绝缘层、隔热层,一般用5mm石棉板来隔开感应圈和耐火坩埚,以保证炉衬有良好的绝缘与隔热性能。但在烘烤烧结过程中,炉衬材料及化工材料中的水分很难排出,往往造成炉衬绝缘性能下降及烘炉时间延长。经研究与实践,采用在石棉板上钻Φ2--4mm的小孔,这样既能加快炉衬材料及化工材料中水分的及时排出,又能很好地固定散状炉衬材料。
还有的采用石棉布来隔开感应圈和耐火坩埚,这种做法既省时又省力,但必须做到严密紧实。最好采用弹簧圈上下绷紧。
炉体修砌时应留有足够的膨胀缝,一般膨胀缝的厚度为12—15mm。 三、炉衬的打结 这里讲的是干法打结炉衬
炉衬打结质量好坏直接关系到烧结质量。打结时砂粒粒度分布均匀不会产生偏析,打结后的砂层致密度高(捣实密度应大于2.2g.mˉ3、烧后耐压强度应达到12.5MPa),烧结后产生裂纹的机率下降,有利于提高炉衬的使用寿命。反之,由于炉衬打结的致密度不够,及易产生炉衬烧结不好、易酥松、易传铁穿炉、使镁砂颗粒加速产生热裂、使烧结层迸裂倾向加大,直至导致炉衬开裂而使炉衬报废, 3.1、打结炉底
在作好绝缘层、隔热层后,将炉衬材料分批加入捣制。
为防止打结密度不均,烘烤与烧结后的炉衬不致密。因此,必须严格控制加料厚度。同时,打结时用力一定要均匀,以免造成密度不均。
首次加入约炉底厚的25%炉衬材料,捣实。二次加入约炉底厚的33%的炉衬材料,捣实。三次加入约炉底厚的42%的炉衬材料,捣实。炉底捣实后将表面浮层料清除,保证厚度即可(上述数据采自KYPS—150感应电炉打结炉底的实际数据)。
也可根据炉子的大小及炉底的厚度分多次加料。但布料一定要均匀,打结一定要致密。 炉底打结达到所需高度时刮平,即可放置坩埚模。准备打结炉壁。 3.2、打结炉壁
放置坩埚模应注意保证坩埚模与感应圈同心,上下调整垂直,坩埚模尽量与所筑炉底紧密结合,调整周边间隙相等后用定位块固定,中间吊重物压上,避免炉壁打结时炉衬材料产生位移。
炉壁厚度一般约为110—120mm,分批加入打结料,布料一定要均匀,每次填料厚度不大于60mm。打结一定要致密。捣实后用打炉钢钎检验,直到与感应圈上沿平齐。(这里表述的是2吨中频炉的炉壁厚度及每次填料厚度)。
炉壁最上层材料加入3—4%的水玻璃。捣好后准备修炉领和炉嘴。
这时用浇花用的喷雾器注满清水,均匀地在炉底和炉壁喷上一层薄薄的水雾,可促使炉衬材料与化工材料较好的结合,增强炉衬的表面强度。
打结好炉底、炉壁后,也可不取出坩埚模,在烘干和烧结时坩埚模起感应加热作用。 3.3、打结炉领、炉嘴
将炉衬材料沿炉壁捣实,修出炉领和炉嘴,用气针在上面扎出气孔,以便烘干时排气。为加强表面强度,可在上面涂一层水玻璃。
炉领、炉嘴打结好,也可在炉膛内放置高度大于炉膛的炉料,准备烘烤与烧结炉衬。
浅谈中频炉炉龄的提高(二) 四、炉衬的烘烤与烧结
烘炉的主要目的是获得较为理想的烧结层,烧结层的好与坏直接影响到炉衬的使用寿命。因此烘炉是延长炉龄的一个十分重要的环节。