影响超高功率直流电弧炉炉龄的主要因素都有哪些?

影响超高功率直流电弧炉炉龄的主要因素都有哪些?

  • 2021年03月23日 15:48
  • 来源:中国铁合金网

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  • 关键字:超高功率,直流电弧炉,炉龄
[导读]宝钢150吨超高功率直流电弧炉是从法国CLECIM公司引进,使用水冷钢棒型底电极。

  中国铁合金网讯:宝钢150吨超高功率直流电弧炉是从法国CLECIM公司引进,使用水冷钢棒型底电极。功率为99MVA;采用了氧枪助熔、一电两炉、水冷炉壁、水冷炉盖、底吹氩搅拌、泡沬渣埋弧操作以及偏心炉底出钢等一系列新技术,所用耐火材料主要有:底电极套筒砖,小炉底捣打料,炉底捣打料,电炉镁碳砖,电炉喷补料,炉盖浇注料,出钢口喷补料,出钢口填充料等。

  目前宝钢150吨电炉使用的主要耐火材料如下:

表1宝钢超高功率直流电弧炉用主要耐火材料

  影响超高功率直流电弧炉炉龄的主要因素

  1、高温热作用的影响

  冶炼温度一般在1600℃以上,对炉龄影响较大。除此之外,由于一电两炉的设计方式,炉衬还要承受急冷急热。这种现象在冶炼过程中是不可避免的,但应尽可能地降低或缩短高温热作用的程度与时间,如快速补炉与装料、保证设备运转正常,尽量减少热停工等。

  2、化学侵蚀的影响

  炼钢过程中,自始至终进行着各种化学反应,尤其是在渣-钢界面处更为激烈,炉衬耐火材料在化学反应的作用下极易剥落。

  化学侵蚀与熔渣的组成及流动性有关。当渣中SiO2、P2O5、Al2O3或Fe2O3等酸性或偏酸性氧化物含量较高时,MgO容易发生反应,生成相应的硅酸镁和铝酸镁等。熔渣的流动性对化学侵蚀的影响主要表现在:稀渣碱度低,化学反应剧烈并能使熔池翻滚,极易增加炉衬的热负荷;稠渣将使熔池升温困难,须延长高温冶炼时间,也促使炉衬的损坏。

  除此之外,化学侵蚀还与钢液中元素的组成有关。当冶炼含有较高的Mn、Si、W或含碳很低的钢,或钢中混有少量的Pb、Zn等元素时,更加剧了对炉衬的侵蚀。如温度高于1600℃,钢中锰含量大于10%以上时,Mn将与耐火材料中的SiO2发生下述反应:

  SiO2(固)+2[Mn]=[Si]+2(MnO)

  SiO2(固)+(MnO)=(MnO·SiO2)

  在上述反应进行的同时,耐火材料的软化点将降低到1150~1250℃。为此,在冶炼ZGMn等钢种时,冶炼温度不能太高,且要求操作迅速准确。

  冶炼高硅钢时,熔渣中相应含有较高的SiO2,降低了熔渣的碱度而侵蚀炉衬。因此,当炉中加入大量的硅铁之后,应尽快出钢。冶炼高钨钢时,钢液中将出现钨酸根,对炉底也有腐蚀作用。在相同的条件下,冶炼含碳很低的钢时,由于〔FeO〕的含量高,〔FeO〕将与耐火材料中的SiO2形成低熔点的化合物,这对炉衬必然造成严重的侵蚀。Pb侵蚀炉底严重,甚至能造成漏炉的恶性事故。Zn元素对炉衬的耐火材料也十分有害,尤其是它的氧化物极易聚积在耐火材料的孔隙中,使耐火材料膨胀造成破裂。

  3、弧光的辐射或反射的影响

  电炉炼钢是靠电能转换成热能来熔化冷料和加热熔池的,这种能量的转换与传递又是借用电弧的弧光来完成。弧光的辐射热或反射热也会作用到炉衬上而使耐火材料软化。

  目前,在电炉钢的冶炼过程中,弧光的辐射或反射对炉衬寿命的影响虽然还不能完全避免,但可通过各种途径尽量减少。如:装料时,固体冷料应合理地分布在炉内,使之送电后在不太长的时间里,弧光能被钢铁料所包围;在冶炼过程中,尽早制造能将弧光包围住的泡沬渣,也能大大减少因弧光的辐射或反射对炉衬的危害。

  4、机械碰撞与振动的影响

  装料与布料不合理,在重料下没有轻废料,或料篮抬得过高,炉底炉坡可能承受大块重料的碰撞、振动与冲击而形成坑洼。倘若装料无人指挥或吊车运转不正常,结果造成料篮歪拉斜拽碰伤炉壁。或钢铁料挑选不严,在熔化期出现严重的爆炸等,均降低炉衬的使用寿命。冶炼车间噪音大,噪音波的冲击也是炉衬损坏的另一因素。

  5、操作水平的影响

  在冶炼过程中,低水平的操作对炉衬的危害极大。吹氧不当,氧管口的温度高达2100℃,如氧气火焰经大块废钢反射后吹到水冷炉壁,极容易将水冷炉壁吹漏。电力制度使用不当,容易出现前期温度过高或还原期后升温而使耐火材料损坏严重。造渣制度执行不当,如氧化渣过厚过稠而又低温加矿,开始时CO气泡排不出来,后来猛烈迸发冲出。如果还原期因某种原因而造成熔渣过稀,使弧光反射严重,也极易加速炉衬的损坏。化学成分控制不当,造成重氧化而出现钢液过热,不仅延长了冶炼时间,又降低了炉衬的使用寿命。

  内容来源:电炉炼钢

  • [责任编辑:kangmingfei]

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