特點(diǎn):C2F含量高,燒結(jié)優(yōu)良,抗FeO侵蝕性好,抗渣滲透性強(qiáng)
電爐主要是以廢鋼為主要原料而進(jìn)行煉鋼的。把廢鋼、石灰等加人到爐內(nèi),通電時(shí),在電極與廢鋼之間發(fā)生電弧而加熱爐料進(jìn)行一系列的冶金化學(xué)反應(yīng),把廢鋼煉成鋼。電爐主要有直流電弧爐、交流電弧爐和感應(yīng)爐等。爐底用耐火材料的使用取決于電爐的大小,爐底使用耐火材料有鎂碳磚,鎂質(zhì)干式搗打料等
交流電弧爐煉鋼歷史比較悠久,因此它的爐底用耐火材料也經(jīng)過(guò)了變遷。開始用瀝青焦油鎂砂或鹵水鎂砂打結(jié)料搗打成了爐底。因?yàn)辂u水鎂砂爐底侵蝕較快,不能滿足使用要求,而瀝青焦油鎂砂雖然耐用性較好,但施工麻煩,并且有環(huán)境污染。因此,隨后更多地使用鎂磚和低檔次的鎂炭磚砌筑爐底。磚砌爐底耐用性很好,但是砌筑費(fèi)工費(fèi)時(shí),有時(shí)砌筑不好會(huì)出現(xiàn)磚上浮并導(dǎo)致生產(chǎn)停頓。
到20世紀(jì)90年代,我國(guó)開始使用爐底干式搗打料。它施工簡(jiǎn)單、方便,不用烘烤,施工好后,可以直接煉鋼投人使用。該材料是鎂鈣鐵系干式振動(dòng)搗打料。利用它含的低熔點(diǎn)的鐵酸鈣,在升溫到1200℃以上時(shí),能快速燒結(jié)產(chǎn)生強(qiáng)度。在鋼水的液壓下能快速燒結(jié)收縮,其收縮達(dá)到4%~5%,體積密度增加到3.0 g/cm3以上。具有特別好的抗侵蝕性和良好的使用結(jié)果。
耐火材料噸鋼消耗由以前瀝青鎂磚的4~8 kg降低到2 kg以下。有的現(xiàn)代化的電弧爐底干式料的噸鋼消耗低達(dá)0.3 kg,這主要與煉鋼工藝技術(shù)相對(duì)應(yīng);在使用過(guò)程中,該材料逐層燒結(jié),在靠近鋼水處燒結(jié)并致密化,抗鋼水的侵蝕和沖刷,燒結(jié)層下邊是過(guò)渡層,再下是松散的不燒結(jié)層。這松散層密度低,熱導(dǎo)率低,這對(duì)于電弧爐保溫起到重要作用。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的推廣和發(fā)展,我國(guó)絕大多數(shù)電爐爐底使用這種搗打料。
爐底干式料的施工和使用是影響使用效果的關(guān)鍵因素。該爐底料應(yīng)該叫做干式振動(dòng)澆注料為更合適。因?yàn)樵摬牧险駝?dòng)致密化的密度比搗打的要高0.2g/cm3以上,會(huì)使抗侵蝕性顯著提高。凱瑞得窯爐認(rèn)為該干式料應(yīng)該振動(dòng)施工,對(duì)于不易熱修補(bǔ)的直流電弧爐底更應(yīng)該如此。在修補(bǔ)時(shí),必須把爐底的渣和廢鋼清理干凈,否則就可能在使用到一定程度時(shí),墊在修補(bǔ)料下邊的鋼渣熔化,并在鋼塊的沖擊下而使?fàn)t底料上浮。在出鋼時(shí),上浮的爐底料塊可能堵塞出鋼口而影響出鋼。在使用過(guò)程中,應(yīng)該隨時(shí)觀察爐底情況,出現(xiàn)上浮時(shí),應(yīng)該及時(shí)修補(bǔ)(一般用同種千式料填補(bǔ)到坑處即可),防止上浮進(jìn)一步擴(kuò)大和防止了漏鋼現(xiàn)象的發(fā)生。
電爐的爐底和堤坡共同構(gòu)成了熔池,其耐火材料直接承受高溫?zé)嶝?fù)荷和熔渣的侵蝕,鋼水沖刷、廢鋼機(jī)械撞擊以及爐內(nèi)高溫下的氧化、還原操作,使熔渣滲透至爐底,導(dǎo)致?tīng)t底減薄。
超高功率電爐底的結(jié)構(gòu)一般分為3層。
①隔熱層即爐底最下層,其作用為降低電爐的熱損失,且保證降低熔池上下的溫差,一般在靠爐殼處先鋪一層石棉板,再鋪硅藻土粉,其上平砌隔熱磚。
②永久層在隔熱層之上,其作用是保證熔池的堅(jiān)固性,起支撐墊底作用。一般用磚砌,錯(cuò)縫砌3層左右,采用含MgO95%~96%的燒成鎂磚、瀝青結(jié)合鎂磚、鎂白云石磚等,磚縫充填鎂砂或同材質(zhì)的鋼粉料,擠緊壓實(shí)。
③工作層在永久層上面,它直接與鋼液接觸,熱負(fù)荷高,化學(xué)侵蝕嚴(yán)重、機(jī)械沖刷作用強(qiáng)、極易蝕損,應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)耐火材料。我國(guó)電爐底工作層由瀝青結(jié)合、采用鎂砂燒結(jié)或電熔、白云石煅燒塊的搗打爐底或燒鎂磚砌筑。
目前,超高功率電爐一般都用富含2CaO·Fe2O的鎂質(zhì)和富含2CaO·Fe2O的鎂白云石質(zhì)(不加任何結(jié)合劑)混合料。搗打(實(shí)際為下鋪)成整體結(jié)構(gòu)爐底,其耐用性高。
普通功率電爐底通常有兩種類型。
①打結(jié)爐底(或振動(dòng)壓縮爐底)。工作層使用鎂砂,其結(jié)合劑為焦油、瀝青,而制作無(wú)碳爐襯時(shí),用鹵水或水玻璃作結(jié)合劑。
②磚砌爐底。通常用瀝青結(jié)合鎂磚、無(wú)碳爐襯用鹵水結(jié)合鎂磚。