直流电弧炉炉底用耐火材料分析

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  直流电弧炉底电极的寿命,实际上是耐火材料的寿命。因此直流电弧炉底电极用耐火材料是极其关键的。尽管直流电弧炉已经发展了二十多年了,也都认为直流电弧炉的底电极是关键,它决定了底电极的使用寿命。

  对于Clecim底电极,电极套砖有镁质的、也有镁炭质的、镁铝质的和镁铬质的。欧洲喜欢用无炭的碱性砖,而日本认为热震是极大问题,应该用高碳含量的镁炭砖,并且取得了1311炉次的好成绩。也许为了进一步提高套桶砖的抗热震性和抗侵蚀性,欧洲开始使用镁铝尖晶石材料和镁铬砖。既然Clecim底电极是依靠热补来维持高寿命的,那么修补料和施工效果是极其关键的。这些材料也都成功地在超高功率交流电弧炉底上使用Clecim直流电弧炉底电极周围用耐火材料受到激烈的钢水运动的冲刷,热震和加废钢时的冲击。为减少侵蚀,减少修补次数,提高底电极的寿命和提高炉子的运转效率,必须深人研究底电极套砖和修补料。

  国内小直流电弧炉的底电极用碳含量为18%的镁炭质套砖时,使用寿命仅50炉次,MgO-C套砖的侵蚀速度为7~10 mm/炉,而用低碳含量的镁炭质套砖,寿命明显提高,达76炉次,即侵蚀速度为5~7 mm/炉。国内小电弧炉镁炭质底电极套砖的使用寿命也有达到300炉次以上的。镁炭质套砖严重侵蚀的原因是(1)底电极设计不合理,电流密度过大,以致使钢棒过热,熔化过深(2)中心电磁搅拌激烈,导致MgO-C砖中的碳向钢中溶解很快,破坏了MgO-C砖的结合,加速了镁砂颗粒的冲刷侵蚀。因此碳含量高的MgO-C砖,抗侵蚀差,寿命较低。

  对于钢针或钢片底电极导电型的直流电弧炉,钢针或钢片之间用干式料的多,也有做成顶制件的。为提高寿命现在日本有用MgO-C材料的。靠提高耐火材料的性能而大幅度提高底电极的寿命是不可能的,因此,近年来国外开展了热补工作,所用的热补料要求是导电耐火材料(把导电钢针和钢片埋住)。欧洲研制了MgO-Fe系热补料。所以只要对底电极按时修补,GHH或VAI类型的底电极寿命可达数千次,甚至万炉次以上。

  提高直流电弧炉底电极的使用寿命是直流电弧炉发展的重要内容之一。提高底电极的使用寿命,凯瑞得窑炉认为归根到底是提高耐火材料的使用寿命因此提高底电极耐火材料的质量和加强修补是提高底电极使用寿命最有效的方法。

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