提高矿热炉炉衬寿命的有效途径
发布日期： 2018-10-19 14:03:37 阅读量（438） 作者：治金炉用炉衬设计十分强调炉衬结构的整体性。对于铁合金炉体的解剖表明：砌缝是炉渣、金属、碱金属、煤气渗入炉衬的通道，渗入物渗入砌缝是导致炉衬破坏的重要原因。铁水通过砖缝渗透会加剧炉衬的损坏速度。
1、炉衬结构的设计对炉衬寿命的影响
提高整体炉衬整体性的措施有如下几项：
(1) 采用非定形耐火材料或釆用湿砌法。用性能好的耐火泥加强砖之间的联系。对于碳质炉衬，可以采用碳质捣打料打结炉衬。
(2)保证耐火砖几何尺寸和砌筑质贵，采用精加工的焙烧碳砖砌筑，最大程度减少缝隙。
(3)加强和改善开炉工艺，使其具有适合耐火材料的升温制度。
以下主要从焙烧碳砖砌筑的两种形式进行说明：
粗缝砌筑炉衬结构
粗缝碳砖炉衬容易出现炉衬侵蚀，炉墙和炉底穿孔等现象，目前针对碳砖缝的砌筑使用粗缝糊、冷捣糊进行打结，往往在预留碳砖缝出现打结密度不够，造成铁水下穿现象，一方面由于炉衬结构设计碳砖缝隙较小，使用的工具不能很好的打结捣打料，造成由于打结密度不够或局部位置打结不到。
另一方面由于碳砖缝隙较宽，砖缝打结料的强度没有碳砖的强度高，导致铁水侵蚀砖缝，山现炉底穿孔的现象，所以选择碳砖缝尺寸及打结砖缝强度成为我们比较关注的问题。通过对炉衬结构的研究，主要将不同的砖缝尺寸及捣打密度进行研究，砖缝的选择主要从工具使用的最佳空间范围，以及选用工具的捣打力能否满足砖缝的要求，通过对砌筑材料及砌筑过程严格把关来提髙筑炉质量，对于碳砖缝隙打结过程，砖缝留置50mm，每50mm高度测定一次捣打强度，为此保证砖缝强度，以下为公司自主设计25.5MVA硅铁炉炉衬结构见图1。
图一 25.5MVA硅铁炉炉衬结构
2、无缝砌筑炉衬结构
缝碳砖炉衬于粗缝碳砖基本砌筑原理相同，但无缝炉衬碳砖缝小于2mm，砖缝之间利用碳胶泥作为填充剂，往往筑炉过程中放罝碳砖是需要将碳胶泥刮平，有利于碳砖缝隙保持要求尺寸，同时对碳胶泥的质量要严格把控，由于劣质碳胶泥强度不够，遇高温体积收缩较大或接触铁水将被侵蚀等情况，对整个炉衬遭到破坏，当碳砖整体一层铺满后，对整层碳砖进行找平很重要，如果在某个点出现不平情况，那么在这个区域形成架空层，对本层以上的碳砖一样出现这样的问题，所以说无缝砌筑炉衬在砌筑质量要求上要高于粗缝顿筑，同样无缝炉衬使用寿命高于粗缝砌筑。
一般无缝砌筑结构使用到硅铁炉中炉衬寿命较稳定，但该炉衬使用到硅锰炉中操作不当还是存在炉底穿孔的现象，由于硅锰合金比重大，铁水侵蚀碳砖并进入碳砖缝使碳砖向上溧浮，所以在砌筑过程屮对炉衬结构要设计好，并对炉衬材料及筑炉质量要严格把控。
3、电气参数的选用对炉衬结构的影响
矿热炉冶炼中电气参数的选用不合理，且电流分布不合理是导致炉墙、炉底损坏的重要原因，往往电极至炉墙的电压梯度增加，电流就会流向炉墙提高这一部位的温度，这会增加炉渣对炉墙的侵蚀和冲刷作样。同时三相电极不平衡时，坩埚位置和形状发生变化，当坩埚上移至环形碳砖上方，极有吋能导致炉墙的烧穿;由于许多大型矿热炉两侧分布两个烟罩，且某相电极处于炉膛进风口位置，主控仪表往往显示该相电极二次电流较低，下插相对比较容易，误导人员操作，该相电极下插过深，坩埚区缩小，可能造成该相电极下方碳砖遭到机械作用或化学侵蚀，长期以往导致炉底烧穿
为此，我们在矿热炉操作中选择合理的二次电压，使变压器处于恒功率状态，控制三相电极的平衡，把坩埚区域控制到一定范闱，这样即稳定了炉况也增加了炉衬的寿命。
4、炉体密封性对炉衬结构的影响
所以新炉开炉炉体的密封性较高，但对筑炉中炉衬材料的密封较为关键，往往较多企业在生产不久对炉壳直径进行扩大，重新砌筑耐火材料，并对炉壳高度也同样扩大，在炉体焊接中如果出现缝隙，炉壳内耐火材料与壳外空气形成通道。虽然矿热炉炉衬结构中有保温层、密封层、耐火层等结构，
密封层被破坏，碳质耐火材料氧化较严重9体的密封性主要体现在以上所说的炉体及炉衬材料的密封，还有出铁后堵口及维护时候的密封，下面着重从出铁口操作对炉衬结构的寿命的影响。
5、出铁口操作及维护对炉衬结构的影响
①出铁口操作
目前25500kVA以上的电炉操作中存在一定问题，第一、电极不能很好控制，炉面刺火严重;第二、炉况不能很好稳定，出铁时喷火严重.导致炉前操作工堵眼是劳动强度较大，不能直观的看淸炉眼及溜槽情况，往往堵眼得不到深堵，通常堵眼深度在150〜200mm,出铁口及出铁口碳砖处于被氧化的状态，从而形成恶性循环，炉眼堵的越浅出铁口碳砖被氧化越厉害，出铁口越来越大，堵眼越困难，存在出铁口堵不深的现象。所以堵眼的深度将对炉衬，尤其是出铁口碳质材料的寿命起到很大的作用。
②出铁口的维护
铁口的维护周期是出铁口操作决定的，所以出铁口的操作尤为关键，但出铁口的日常维护较为重要，尤其是出铁口与炉壳密封、出铁口维护较为重要，往往炉眼到维护周期一定要进行维护，不能将炉眼口的耐火材料损失较大情况再进行维护，所以日常操作中要选择合理的炉眼维护周期维护，并对维护的操作一定要按规程进行操作。
③堵眼泥球
好的泥球配方能够有效防止发生炉前炮服现象。当出铁口不能深堵时，首先增加泥球的量或调整泥球的配方，采用焦油脱水，掺入少量电极糊，减少泥球中水分对出铁口侵蚀，并能简单的维护出铁口。同时出铁口深堵到300〜400mm之间，有效隔绝空气对出铁后的氧化侵蚀。
6结语
①合理的炉衬结构设计是炉衬寿命的基础，同时选择筑炉材料的质量为关键，炉衬结构的优化设计可能对炉衬的耐火、保温及密封都能起到较好的作用，合理的炉衬设计理念为延长炉衬结构寿命的一个因素。
②三相电极的平衡操作是稳定炉况、追求生产指标的条件，同时也是理想炉况的象征，而往往实际操作中三相电极不能达到这样的理想状态，电极的消耗及某相死相等因素在生产中频繁出现，所以选择合理的电气参数，是操作的关键。
③保持碳质耐火材料的密封性至关重要，往往碳质材料由于长期高温，与空气形成较大的温度梯度，同时考虑其材质性质，被空气氧化侵蚀较为严重，所以考虑对整体炉体及炉衬结构的密封是保护酎火材料的关键。
④出铁口是增长炉衬寿命的敏感区域。出铁砖材料、周期性的出铁口维护、良好堵眼泥球配方及正确的人工操作可以使出铁口保持稳定，对电炉的连续性运行起着重要作用。
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