镁质捣打料在富氧侧吹工艺中的使用
发布日期： 2019-10-16 11:04:00 阅读量（376） 作者：张红采用富氧侧吹熔池熔炼工艺，主要设备为富氧侧吹熔池熔炼炉、沉降电炉和连续吹炼炉，三者依次由高到低排布，熔体通过各炉之间的流槽流动，该工艺是一种高效、节能和环保的新工艺。镁质捣打料主要应用在电炉炉顶及富氧侧吹炉上升烟道。
1、电炉炉顶
电炉在冶炼行业中占有十分重要的地位，电炉盖的使用条件苛刻，环境恶劣，其经常处于高温、熔渣侵蚀和急冷急热的状态下，易损坏。而电炉盖的寿命决定了电炉的生产效率。
电炉炉顶最初采用硅砖砌筑，上世纪60年代末期开始试用高铝质材料，高铝质材料的耐火度、高温抗侵蚀性能以及热震稳定性优于硅砖。90年代后，在电极三角区位罝普遍采用耐火浇注料为高铝质或刚玉质并添加钢纤维的整体预制炉盖。而采用镁质捣打料作为电炉炉顶耐火材料，尚未见相关报道。
与整体式炉顶结构不同，电炉炉顶由若干炉顶块组成，每个炉顶块为中空的拱形模块，采用普通钢板焊接而成，两端与炉墙齐平、等高，炉顶块内焊接有大量“V”型钉，起增强镁质捣打料牢固性的作用。
施工时，将炉顶块中空面向上，人工将调制好的镁质捣打料填充到模块内，用铁锹平铺、捣实以除去其中空气，捣打料厚度与炉顶边缘齐平。同时，将细小木棒插入捣打料中，一方面方便捣打料干燥，另一方面可随时观察干燥情况。因为有拱形结构外框和“V”型圆钢钩的存在，人工捣实的劳动强度大大降低，填充完毕的炉顶块放置在通风处自然干燥即可，无需加热烘干。电炉顶盖镁质捣打料填充方式如图1所示，“V”型圆钢钩与镁质捣打料结合方式如图2所示。
图1电炉顶盖镁质捣打料填充方式示意图
图2 “V”型圆钢钩与镁质捣打料结合方式示意图
使用时，直接将炉顶块安装至炉顶，并且无需设置额外的水冷设施。
一个炉期(500d)停炉后电炉顶盖检查的情况，炉顶镁质捣打料整体性很好，强制冷却后未见裂纹和爆裂现象。冷态时强度很高，烧结炉顶的最薄处位于电极附近。因此，该镁质捣打料在烧结后的抗高温性能、耐熔体冲刷性能都较好。
采用镁质捣打料作为炉顶耐火材料具有如下优点：
(1)镁质捣打料成分简单，可随时更换，成本仅是通用浇注料的1/4;
(2)使用镁质捣打料后，电炉顶盖不需要进行整体填充，炉顶分块结构，吊运更加方便、安全，便于炉况和突发事件的处理;
(3)镁质捣打料抗高温性能优越，取消了电炉的附属水冷装置，降低了能耗，确保了生产安全;
(4)镁质捣打料成分统一，使用过程中不会因材料热膨胀不同而损坏，确保使用寿命。
2、富氧侧吹炉烟气出口铜水套
烟气出口铜水套应用在上升烟道下方，为炉体与余热锅炉水冷壁间连接部分。该水冷件为大型铜水套，通过大型螺栓直接固定在外围钢结构上，拆卸安装方便。在内壁中增设凹槽，可使内衬的镁质捣打料牢固附着在水套上(如图3)，由于耐火捣打料的存在，大大增强了铜水套的安全性，开炉时可直接烧油提温。
图3烟气出口铜水套镁质捣打料填充方式示意图
目前，冶炼行业发展较快，各企业在不定形耐火材料的使用上都有其特点。富氧侧吹工艺在不同部位使用自主调制的镁质捣打料，降低了生产成本，确保了工艺完整。经过多个炉期的摸索，镁质捣打料的使用已日趋完善，采用该材料优点如下：
(1)耐火材料均衡腐蚀，保证了安全生产。目前，耐火材料寿命已达500d。
(2)用作电炉顶耐火材料，可降低工艺成本，确保操作安全、方便，降低能耗。
(3)作为铜水套填料使用，可确保铜水套的安全。
虽然镁质捣打料的应用较为成功，但是其蚀损机理尚不明确。要进一步优化镁质捣打料使用效果，就必须对其蚀损机理进行分析，这将是今后的工作方向。
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