炼钢电炉炉顶、炉缸、炉膛的设计及耐火材料配置
发布日期： 2019-04-27 11:30:05 阅读量（471） 作者：刘梓明
电炉的设计及炉衬用耐火材料的配置影响着转炉的使用运行周期。以下是电炉炉顶、炉缸、炉膛的设计以及炉衬用耐火材料的配置。
一、炉顶电炉的炉顶是一段圆弧形状。电炉炉顶的质量较大，对于砖砌的5t电炉来讲，炉顶的质量接近5t;对于水冷炉盖来讲，有的超过10t以上。电炉炉顶中心部位的小炉盖采取预制块，或者水冷、半水冷的炉盖。电炉炉盖既受高温作用，又经常受温度由高温到低温的剧变作用，对耐火材料要求较高。
开始主要用硅砖砌炉盖，它的耐火度在1690~1710℃之间，随着电炉冶炼强度的增加，炉温增高，加上硅砖耐急冷急热性和抗碱性渣侵蚀能力较差，硅砖炉顶已不能满足要求。
目前，大都采用耐急冷急热性好、耐火度为1750~1790℃的高铝砖来砌炉盖。高铝砖使用中的缺点是在高温下对石灰粉末和含氧化铁的碱性渣抵抗能力较差，砖体在石灰粉末和氧化铁的作用下，逐层剥落，甚至熔化，进入炉渣后还会使渣子变得很稀。因此，有些厂已采用耐火度更高(在2100℃左右)、抗碱性渣能力更强的铝镁砖来砌炉盖的主要部分，只在电极孔和加料孔附近仍用高铝砖。超高功率电炉的炉顶采用水冷炉盖，电极小炉盖采用外圈水冷的高铝质预制块。
此外，采用砖砌的拱顶的内表面比外表面小，这样可以采用上大下小的楔形砖砌筑,砖与砖之间彼此楔紧，使拱的稳定性更大。在冶炼实际中，带有电极孔的炉盖中央部分寿命最低，有了一定的拱度，使中央部分离炉内的高温区远些也有利于提高炉盖的寿命。但是这个拱度也不能过分提高，否则在出钢时，炉顶砖就容易翻落。
二、炉缸
电炉用于盛装粗炼钢水的下部称为电炉的炉缸。电炉的炉缸一般采用球形和圆锥形联合的形状，底部为球形，熔池为截头圆锥形，圆锥的侧面与垂线成45°,球形底面的高度约为钢液总深度的20%。球形底部的作用在于熔化初期易于聚集钢水，既可以保护炉底，防止电弧在炉底直接接触耐火材料，又可以加速熔化，使得熔渣覆盖钢液，减少钢液的吸气降温，圆锥部分的侧面和垂线成45°，保证电炉倾动40°左右就可以把钢液出干净，并且有利于热修补炉衬的操作。熔池中钢液的体积可以表示为：
三、炉膛
电炉的炉膛是指电炉炉缸以上，由水冷盘组成的部分。电炉的炉膛是满足电炉加料，完成冶金功能的重要区域。炉膛一般也是锥台形。炉墙的倾角一般为6°~7°之间，炉墙的倾斜是为了便于补炉操作。倾角过大会增加炉壳的直径，热损失增加，机械装置也要增大。炉膛的高度是指电炉熔池斜坡平面，即炉墙角到炉壳上沿的高度。炉膛要保持在一个合理的高度，以避免炉顶过热和影响加二批料的操作。炉膛过高，散热损失加大，而且要求厂房的高度也要相应地增加。一般来讲，5t以下的小电炉，炉膛高度和炉膛的熔池直径之比在0.5~0.6之间，容量为10~40t的电炉，炉膛高度和炉膛的熔池直径之比在0.45~0.5之间，80~180t的电炉在0.4~0.45之间。随着电炉容量的增加，相对高度减小，是为了缩短电极长度和母线长度，以减少电阻和阻抗，同时降低厂房的高度。
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