電弧爐是以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱能進(jìn)行煉鋼的設(shè)備。電弧爐技術(shù)的發(fā)展是在采用高功率的基礎(chǔ)上發(fā)展直流電弧爐、爐底供氣攪拌及爐底出鋼。電弧爐由爐頂、爐壁、爐底和出鋼槽組成。
電弧爐是以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱能進(jìn)行煉鋼的設(shè)備。電弧爐技術(shù)的發(fā)展是在采用高功率的基礎(chǔ)上發(fā)展直流電弧爐、爐底供氣攪拌及爐底出鋼。電弧爐由爐頂、爐壁、爐底和出鋼槽組成。
電弧爐煉鋼
一、電弧爐爐頂用耐火材料
電弧爐頂普遍采用高鋁磚砌筑,氧化鋁含量在75%-85%之間,與硅磚比較,高鋁磚的特點(diǎn)是耐火度高、抗熱震性好、耐壓強(qiáng)度大。由于國(guó)內(nèi)礬土資源豐富,高鋁磚已經(jīng)成為電弧爐頂用的主要耐火材料,壽命約為硅磚爐頂?shù)?-3倍。隨著大型超高功率電爐的發(fā)展,高鋁磚的使用壽命也在下降,導(dǎo)致進(jìn)一步采用燒成或不燒鎂磚和鎂鉻磚等堿性磚。也可采用商家澆注耐火預(yù)制件吊裝,于普通砌筑爐頂相比具有施工方便,整體性好,抵抗電弧輻射能力強(qiáng),耐急冷急熱性能等優(yōu)點(diǎn)。
二、爐壁用耐火材料
爐壁分為一般爐壁、渣線區(qū)和臨近電弧的熱點(diǎn)部位。一般爐墻主要采用鎂磚、白云石磚和方鎂石磚砌筑,也有使用不燒鎂質(zhì)堿性磚和瀝青結(jié)合鎂質(zhì)和白云石質(zhì)搗打料的。超高功率或冶煉特殊鋼的電弧爐爐壁則使用鎂鉻磚和優(yōu)質(zhì)鎂磚砌筑。
渣線區(qū)和熱點(diǎn)部位為爐壁的薄弱環(huán)節(jié)。由于爐壁的壽命主要取決于熱點(diǎn)部位的損壞程度,因此該部位的爐襯要特別重視,早期多采用鎂鉻磚砌筑,壽命達(dá)100-250爐次?,F(xiàn)在廣泛采用鎂碳磚砌筑,其能顯示出優(yōu)異的耐高溫和抗渣性能。壽命明顯提高,達(dá)300多爐次。
為使?fàn)t壁損壞趨于均衡,延長(zhǎng)壽命,爐墻也采用鑲砌水冷箱或水冷套措施,其內(nèi)表面噴涂一層耐火涂料,使掛渣形成保護(hù)層,可有效降低耐火材料的單位消耗,但對(duì)應(yīng)的能耗有所增加。
三、爐底用耐火材料
爐底和堤坡構(gòu)成融池,是盛裝爐料和鋼液匯集的部位。當(dāng)爐底內(nèi)襯與熔渣和氧化鐵反應(yīng)生成變質(zhì)層后,在還原其間還可因其中某些組分的還原而變得疏松,常因鋼液侵入而引起漂浮。因此該部位的砌體或打結(jié)內(nèi)襯應(yīng)具有整體性能均勻、砌筑嚴(yán)密、高溫性能好、強(qiáng)度大、耐侵蝕、耐沖刷、抗熱震性好、體積穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
打結(jié)內(nèi)襯選用良好的鎂砂或電熔鎂砂,施工時(shí)注意各層的銜接咬合,各層厚度和密度力求一致,搗打?qū)酉掠泄ぷ鲗优c永久襯,工作層選用焦油瀝青結(jié)合鎂磚砌筑,永久襯多采用鎂磚砌筑。在堤坡上部的渣線部位,由于熔渣侵蝕嚴(yán)重,多采用與爐墻熱點(diǎn)部位相同或類似的襯磚,如熔鑄鎂鉻磚或再結(jié)合鎂鉻磚砌筑。選用鎂碳磚使用更佳。
四、出鋼口用耐火材料
現(xiàn)在使用的爐底偏心出鋼口出鋼法,將爐體由傾動(dòng)式改為固定式,在爐底偏心位置設(shè)置出鋼口代替出鋼槽。其優(yōu)點(diǎn)是:取消傾動(dòng)設(shè)備,擴(kuò)大水冷壁面積,緩和爐襯損壞,適當(dāng)?shù)亟档土顺鲣摐囟炔⒖s短出鋼時(shí)間,從而降低了成本。偏心出鋼口磚為瀝青浸漬燒成鎂磚,管磚采用樹(shù)脂結(jié)合碳含量為15%的鎂碳磚,端部磚為樹(shù)脂結(jié)合碳含量10%-15%的鎂碳磚樹(shù)脂結(jié)合碳含量為15%的ALO-C-SiC磚,為使出鋼順利,常采用橄欖石為基質(zhì)的粗砂為引流料。