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    產品知識

    電弧爐蓋不耐用,如何選擇耐火材料?專業知識

    作者:河南耐火材料廠日期:2019-06-14閱讀

      電弧爐蓋的主要損壞原因是:強熱沖擊,高溫粉塵腐蝕,低熔點高氧化鐵粉塵腐蝕,液相燒結層與非燒結層之間的熱應力,電弧輻射引起熔融腐蝕和熱強調。
     


     

      電弧爐電爐頂普遍采用高鋁磚砌筑,Al2O3含量介于75%~85%之間。與硅磚比較,高鋁磚的特點是耐火度高,抗熱性好,抗渣性好,耐壓強度高。高鋁質不定形料因抗熱震性及結構的整體性好,不需要制成異型磚,一般以搗打料使用于小爐蓋的中心部位和電極孔周圍。

     

      由于中國礬土礦資源豐富,高鋁磚已經成為電爐頂用的主要耐火材料,其使用壽命約為硅磚爐頂的2~3倍。隨著大型超高功率電爐的發展,高鋁磚的使用壽命下降,導致進一步采用燒成或不燒鎂磚和鎂鉻磚等堿性磚。由于磚的高溫強度較低和自重較大,為避免爐頂因變形而下沉,普遍采用吊掛結構。在有的超高功率電爐頂上還采用高溫強度很好的直接結合堿性磚,可克服一般堿性磚由于膨脹系數較大和吸收渣塵形成變質層,因結構崩裂或熱崩裂而造成的嚴重剝落現象,其使用壽命高達300爐次。

     

      早些時候,燒結的高鋁磚用于小型電弧爐蓋,但使用壽命不長。近年來,開發了未燃燒的高鋁磚和高鋁預制塊,電弧爐蓋的壽命顯著延長。

     

      大功率和超大功率電弧爐煉鋼比例越來越大,鋼鐵冶煉速度加快,因此,電弧爐蓋受到更強烈的熱輻射,熱沖擊和灰塵腐蝕。因此燒制的高鋁磚可以滿足生產要求,爐蓋三角區由剛玉澆注料,鉻鋁澆注料,剛玉氧化鎂澆注料和預制塊構成。三角區周圍采用燒結高鋁磚,未燒制高鋁磚,鎂磚和鎂鉻磚建造。

     

      影響爐蓋使用壽命的因素

      1.電弧爐的功率。 隨著超高功率電弧爐的應用,電弧強度和熱輻射強度增加,爐蓋受到較強的熱沖擊和燒結收縮,同時飛揚的灰塵也增加,爐蓋腐蝕嚴重。

     

      2.爐蓋水冷卻區域。 為延長爐蓋壽命,水冷區域越來越大。 電極周圍區域不易水冷,因此應采用耐火制品。

     

      3.電極水冷卻。 向電極噴水可以顯著降低電極消耗和三角區耐火材料的使用壽命。

     

      4.工作。 電弧爐蓋的開啟和關閉時間會極大地影響使用壽命。 同時,冶煉溫度,熔煉時間,吹氧強度等都對爐蓋壽命有很大影響。

     

      電弧爐各部位常用耐火磚如下:

     

      (1)爐蓋。在熔化及精煉過程中,爐蓋溫度很高。在出鋼時,爐蓋移開后,立即處于室溫之下,溫度驟變,熱應力很大。熔化及精煉時,還受熔渣和爐塵的噴濺侵蝕以及氣氛變化的影響。

     

      過去電爐爐蓋主要采用硅磚砌筑,但由于其耐火度不高,抗熱震性差,發生渣蝕熔滴和剝落損毀,壽命短?,F在則普遍采用性能優良的高鋁磚和高鋁質不定形耐火材料,使用壽命比硅磚高2-3倍。在大型超高功率電爐上,由于工作條件更加惡劣,則采用燒成或不燒堿性磚,但是由于耐火磚的高溫強度較低,自重大,多為吊掛結構。采用直接結合的鎂磚和鎂鉻磚比一般鎂磚和鎂鉻磚好,可以大大減輕結構崩裂和熱崩裂引起的剝落損毀。

     

      (2)爐墻。電弧爐的爐墻接近電弧和熔池,受高溫熱輻射、熔渣和鋼水飛濺作用比爐蓋嚴重。爐內氣氛和溫度變化很大,同時受廢鋼的撞擊和熔體的沖蝕。爐墻受到多種作用綜合影響而極易損毀??拷姌O附近的熱點部位,常發生局部熔損,此處爐墻損毀更嚴重。

     

      根據電爐熔煉工藝特點、熱工制度和爐渣的性質,爐墻幾乎全部采用堿性耐火磚。在一般爐墻部位,多選用鎂磚和鎂鉻磚。除用燒成制品和燒成磚與不燒磚配合使用外,使用不燒磚效果也很好。國內小型電爐主要采用焦油瀝青結合白云石磚和焦油浸漬燒成白云石磚,以及焦油瀝青結合的鎂質和白云石質搗打料搗制。渣線區域是電弧爐的薄弱環節,大多數已采用直接結合的鎂磚和鎂鉻磚。在大型電爐上則使用熔鑄鎂鉻磚或電熔再結合鎂磚、鎂鉻磚或鎂碳磚或碳磚。這些耐火磚作為熱點部位的爐襯材料,使用壽命提高2倍以上。

     

      (3)爐底。爐底和堤坡組成熔池,是裝料和盛裝鋼水的部位,直接與鋼水和熔液層接觸。有的電爐還向鋼水吹氧、造渣,進行精煉。因此,爐底遭受鋼液和熔渣的侵蝕,在渣線附近渣蝕很嚴重。爐底與熔渣和氧化鐵反應后形成變質層,除產生熔蝕、渣蝕和結構崩裂外,往往發生鋼水滲入爐底,而使爐底起層漂浮。與此同時,爐底還要經受高溫的作用和廢鋼的撞擊及溫度變化的影響。因此,爐底常有局部損毀現象,一般應及時修補,維持正常生產。

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