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提高中频炉炉龄不可忽视的几个要素!打炉料厂家为你提供

所属分类:疑难解答    发布时间: 2020-08-07    作者:admin
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       炉龄也称炉衬寿命,是指中频炉炉衬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。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。打炉料厂家为你提供

       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优质炉衬材料

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。

碱性渣适用于镁质炉衬,酸性渣适用于石英质炉衬,镁铝质炉衬只能使用弱碱性或中性渣。当炉渣的碱度偏低时,对镁质炉衬侵蚀较为严重,炉村的寿命随之降低;相反,当炉渣碱度较高时,对炉衬的侵蚀较轻微,炉衬的寿命相对提高当炉渣中的氟离子、金属锰离子等高时,对镁质炉衬侵蚀也较为严重,炉衬的寿命随之降低。

真空下进行无渣熔炼时,炉衬的使用寿命大于非真空熔炼时的寿命。这就证明了炉渣会使炉衬使用寿命下降。所以应根据炉渣的性质选择合适的炉衬材料。

2.5炉村的打结密度对炉衬使用寿命的影响

  炉衬的打结密度直接影响到炉衬的使用寿命。因此选对炉衬材料只是为提高炉龄莫定了基础,那么提升炉衬的打结密度是提高炉龄的关键所在。

要得到打结致密的炉衬(无论是干打、湿打)必须做到以下几点

1、打结炉底:分三到四次填料、打结;

2、打结炉壁:逐层打结,每层填料厚度不可大于15公分;

3、每层打结完,必须将打结面刮毛,再打下一层,使接茬处充分结合,从根上杜绝断层现象。尤其是炉底与炉壁的结合处。

4、打结炉衬前,必须认真、干净的清理现场。绝不允许将含有铁质的杂物混入炉衬材料中,从而避免因炉衬材料混入铁质杂物在电势电压的作用下形成聚铁、凝铁现象而造成穿炉。

炉衬的打结质量好坏直接关系到烧结质量。要求打结时砂料的粒度均匀分布不产生粗细偏析,打结后的砂层致密度高。这样,烧结后产生裂纹的几率下降,有利于提高坩埚的使用寿命。打结过程中.常见的缺陷有致密度低、不均匀和粗细粒度砂料分层(就是常说的粒度偏析)等现象。在含水较少或干法打结时尤其明显。

2.6炉衬的烧结程度对炉衬使用寿命的影响

炉衬的打结密度直接影响到炉村的使用寿命,而炉衬的烧结程决定炉衬强度的关键所在。因此炉衬的烧结从低温区的升温速度到.后的烧结温度和保温时间,都对炉衬的烧结质量有着重要的影响。低温烘烤时水蒸气的逸出速度不能太快,以避免在砂料中出现早期裂纹。炉衬中的水分的来源有砂料吸附的水、结晶水和添加剂分解释放出的水分,在800℃以下这些水分全部排除。所以在此区间要控制升温速度。炉子的容量越大越要降低升温速率,以避免水蒸气急速地从砂料中逸出。不同材质的砂料应选择相应的合适的烧结温度和保温时间,以便得到理想的烧结结构。髙温烧结时,炉衬的烧结结构是提高使用寿命的基础。烧结温度不够,烧结层厚度不足,会使炉衬的使用寿命明显的降低。为了获得长寿命的炉衬,必须预先得到理想的烧结结构。

2.7补炉是提高炉龄的重要措施之一,开炉之后必须经常检查炉衬的侵蚀状况。当炉衬出现大的裂纹即应修补(小的裂纹不需修补、它在高温状态下可自行弥合)。

 补炉时,应先将损坏处的表面层剔掉,用5%的硼酸水涂洗、再将与打炉料相同的材料镶嵌于损坏处、用橡皮锤将其打实 开炉完毕,炉顶盖盖,避免炉衬温度急剧下降。炉衬急热急冷尤如正火,严重的影响炉衬的组织结构而缩短其使用寿命。

3结语

1)炉衬耐材质量提高是基础,炉衬的打结致密、优化炼钢工艺、降低炼钢温度、及时补炉等是提高炉龄的关键。

2) 合理使用适当量的结合剂、粘结剂、添加剂也将提高炉衬的整体质量。诸如:在镁质炉衬材料中添加一定比例的高铝质材料,使其在高温作用下生成镁铝尖晶石相,也有利于提高炉衬的使用寿命。

3)提高炉龄可以降低生产成本、增加产量、降低工人的劳动强度。同时也对生产技术、管理起到带动和促进作用。

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