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炉衬材料使用过程影响炉衬寿命的因素都有哪几个
来源:www.dllcj.com 发布时间:2020/6/17 11:36:59
    炉龄也称炉衬寿命,是指中频电炉打炉料从投入使用到更换新炉衬止一个炉役期间所炼钢的总炉数。襄阳铸造炉料,打炉料厂家分享是衡量中频炉生产水平的一项综和性指标。因此,炉龄的高低不仅代表着技术装备、工艺操作、生产管理等水平,也决定着中频炉的生产率、生产成本的高低。

    众所周知,中频炉具有体积小,重量轻、升温快、效率高等特点。深受铸造企业的青睐。主要用来熔炼铸件和某些精密铸件用钢,近年来也有用它来熔炼不锈钢的。同时用中频炉熔炼,可避免增硫、磷的问题。使铁液中的P不大于0.075%、S不大于0.5%。

    中频炉的耐火材料比较简单,一般都是采用打结料;也有用坩埚的(即定型炉胆)。

    1正确选择适合熔炼的炉衬材料

    想必大家都很清楚,搞熔炼、尤其是搞铸造的离不开炉衬材料,炉衬材质的化学成分和物理、化学特性对炉衬的使用寿命有很大的影响。

    目前,常用的炉衬材料技材料的化学性质大致可分为:酸性、碱性和中性三大类:按物理性能可分为不定型材料、定型材料两大类。
    1、炉衬材质的特性

    炉衬材质的化学成分和物理性能、化学特性对炉衬的使用寿命有很大的影响。耐火材料中的杂质,在高温下能形成低熔点的化合物,从而降低了耐火材料的耐火度。随着耐火材料中杂质含量的增加,其耐火度随之降低,炉衬的使用寿命也会随耐火度的降低而下降。

    为了延长炉衬的使用寿命,理论上要求耐火材料的纯度越高越好。而在生产实践中,高纯度的耐火材料受矿产资源的减少而减少,价格却一升再升。为使炉衬材料有一个较为理想的性价比与实用性,根据现行常用的、普通一点的炉衬用耐火材料的实际情况(理化指标),在炉衬用耐火材料中添加一定量的其他材料,使炉衬材料在高温状态下产生新的化合物及衍生化合物,就能较好的解决炉衬耐火材料的耐火度问题。也就是说,充分利用现有的资源,更多的开发复合炉衬材料应用到熔炼的生产实际中去。

    不同材质的耐火材料由于其物理、化学性质不同,他们对熔炼条件的适应能力也不同,例如抗炉渣侵蚀能力、耐急冷急热性能等。因此,炉衬的使用寿命差别很大。尤其是熔炼高锰钢时不仅熔炼温度高,而且熔炼条件也比较恶劣,钢液中的Fe、Si、Ai、Mn、C、渣中的CaO、S02、Fe0等元素对炉衬的侵蚀十分严重,从而导致炉衬的使用寿命大大降低。

    以熔炼高锰钢、高碳钢为例,日常我们经常使用的石英砂炉衬材料就不能担此重任了。由于石英质酸性炉村材料的耐火度低,体积膨胀率大,用于炼钢时,炉衬的寿命较低。但是,由于石英砂的成本低,在熔炼铸铁上还是得到了应用,尤其是连续作业(坩埚温度保持在800~1000℃),其寿命高达百炉以上。因此,搞铸铁的几乎全部使用石英质炉衬材料而采用镁质、镁铝质、镁铬质等干式打结料(也就是大家常说的碱性炉衬材料)就能较好的解决炉衬材料耐火度低这一问题。

    2提高炉龄不可忽视的要素

    2.1容积对炉衬使用寿命的影响

    炉子的大小不同,其钢液对炉衬的静压力也不相同。炉衬的使用寿命是随其容量的增大而下降。

    目前我们采用的熔炼设备大多数是用非真空感应炉,随着炉子容量的增大,钢液对炉衬壁的静压强增加。一般而言,1吨炉的炉衬所承受的静压强是150公斤:10吨炉的炉衬壁所承受的静压强是500公斤。由此可见,炉子容量越大,炉村壁承受静压强也越大。因此,大型炉内的钢液更容易沿炉衬耐火材料的毛细孔道向炉衬壁渗透,使炉衬很快被破坏掉。随着炉子的容量增大,所用电源的频率就会下降。频率越低搅拌力就越大,炉衬壁所承受的冲击力就大。钢液中的电磁搅拌力与电源的频率的平方根成反比,3吨炉子的炉衬壁所承受的冲刷力为150公斤。所以,随炉子容量增大,炉衬壁所承受的冲刷力也增加.

    2.2熔炼的温度对炉衬材料的侵蚀。

    当熔炼温度大于1700℃以上,钢液的黏度也会急剧下降,炉衬的损毁速度就会加快,炉衬寿命会大幅度降低。因此,控制好熔炼温度将直接关系到炉衬的使用寿命。

    由此可见,在镁质耐火材料中添加一定量的其他材料能较好地解决纯镁质炉衬材料的热膨胀的问题。

    2.3钢液的成分对炉衬使用寿命的影响

    钢液中的Fe、Si、Ai、Mn、C,甚至还包括金属蒸汽,CO气体等,包括渣中的CaO相关精SiO2、FeO顺着耐火材料毛细孔道;滲入耐火材料内部。这些渗入成分沉积在耐火材料毛细孔道中,造成了耐火材料工作面的物理化学性能与原耐火材料基体的不连续性,在操作温度急变下将出现裂纹、剥落和结构疏松,严格的说这个损毁过程比溶解损毁过程严重得多。

    2.4炉渣对炉衬材料的侵蚀

    随炉子容量增大,钢液表面散失的热量比例下降,炉渣温度比小容量炉子高,炉渣的流动性也比小容量炉子好,因而对炉衬的侵蚀加剧,大型感应炉多采用钢渣混出的方法出钢,要求炉渣具有良好的流动性,才能适应出钢的条件。因此,渣线部位侵蚀严重,这是造成炉衬使用寿命下降的又一原因。由于以上原因,大型感应炉炉衬的使用寿命低于中小型感应炉,从提高炉衬的使用寿命来说,应适当增加坩炉衬的厚度。但是,随着炉衬壁厚度的增加,电阻值增大,无功损失增高,电效率下降。因此,炉衬壁的厚度是限制在一定范围。因此,必须选定合理的壁厚,即保证了高的电效率又确保了炉衬的使用寿命。

    炉渣的碱度应当和炉衬材质相适应。镁质炉衬材料能被高CaO渣和SO2渣侵蚀。炉渣中CaF数量应进行控制,过量的CaF会侵蚀碱性炉衬,使渣线区过早熔蚀。

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