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电弧炉的炉衬耐火材料配置及耐材侵蚀机理分析

发布日期： 2019-12-17 09:24:59 阅读量（539）作者：张红

电弧炉利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。以下是国内某大型钢厂用100t超高功率电弧炉的炉衬耐火材料配置及耐火材料侵蚀机理分析。

1、炉型形式及各部位用耐材

某钢铁股份公司100t超高功率电弧炉炉型为偏心炉底出钢形式。炉壳分体式，上炉壳水冷板框架结构;下炉壳带垂直周边的蝶形底形式、内部砌筑耐材构成熔池。炉壳为用一备一，炉役寿命到期后对炉壳进行整体更换，离线重新砌筑备用。炉衬各主要部位用耐材如表1所示。

表1电弧炉各部位炉衬用耐材性能指标

2、炉衬用耐材侵蚀机理分析

某钢电炉改造复产后第一个炉役炉衬使用寿命300炉，产量约3万吨，炉役在使用过程中采取了湿法喷补炉壁和镁砂捣打料垫炉坡等护炉操作，喷补料消耗1.7kg/t、捣打料消耗2.3kg/t，耐材成本45元/t，未达到使用理想寿命。对下线的炉衬耐材侵蚀情况进行解剖测量，各部位侵蚀情况如表2所示。

炉衬耐材在使用中受到废钢装料的物理冲击，电极弧光的辐射与反射，钢水与炉渣的化学侵蚀等作用。尤其在

表2炉衬主要部位侵蚀厚度测量

钢-渣界面处，受到高氧化性(FeO含量25%～30%)熔渣的物理渗透和化学侵蚀，造成镁碳砖工作面的石墨被氧化，形成疏松的脱碳组织，经高温氧化、脱碳、冲蚀的不断反复作用，最终在受热和钢渣侵蚀下以熔融态和片状剥落状态而损耗[2]。电极的热区部位炉衬受到弧光的高温辐射，炉壁集束氧枪区域炉衬受到局部渣钢环流侵蚀，使这两个区域的炉衬侵蚀损毁更严重。炉底及炉坡用镁砂捣打料打结，前期砌炉打结不密实和烘炉烧结不好，镁砂工作层存在的疏松缺陷，在底吹搅拌作用下，熔渣渗入与镁砂反应形成富含铁的镁浮氏体，降低镁砂的熔点，加速镁砂溶解。同时，在炉役前期烧结不充分时受到装料的碰撞、振动和冲击作用，在炉底形成局部坑洼，造成局部区域损蚀过快。