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          1. 炉料
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            中频炉炉衬损毁的原因及解决方案

            2021-12-23 10:30:56

              中频炉在使用过程中,炉衬用耐火材料厚度仅为70-110 mm,内侧与高温熔融金属接触,外侧靠近水冷盘管。耐火材料的内外侧温差很大,是在许多冶炼作业的截面相对较薄、腐蚀性较强的环境下使用的。影响炉衬损坏的主要工艺条件包括:熔化温度、脱气时间、一次脱气量、炉渣的化学成分和产出的钢(铁)。炉衬损坏的主要影响因素有:炉渣的化学侵蚀、耐火材料的结构剥落和热侵蚀。

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              1.熔炼铸铁炉衬的腐蚀

              2.冶炼铸钢炉衬的腐蚀

              1.中频炉内衬

              中频炉的炉衬通常由各种规格和粒度的耐火材料制成(常用的耐火材料主要包括镁、应时、铝和复合材料)。

              它的特点是直接结合。因此,它具有高耐腐蚀性、高机械强度和良好的抗热震性。

              3。炉衬严格按照打结工艺打结。

              2.氧化镁衬里材料的损伤机理

              以镁质耐火材料为例,阐述了镁质材料的破坏机理:

              镁质材料的破坏主要表现为钢水流动引起的热侵蚀和炉渣成分渗入材料引起的化学侵蚀。

              在熔炼过程中,溶液将通过耐火基质中的毛细通道渗透到耐火基质中,腐蚀内衬。渗入耐火材料基体的成分包括:炉渣中的氧化钙、二氧化硅和氧化铁;钢水中的铁、硅、铝、锰、碳甚至包括金属蒸汽、一氧化碳气体等。这些渗透成分沉积在耐火材料的毛细通道中,导致耐火材料工作面的物理和化学性质与原始耐火材料基体之间的不连续性。工作温度突然变化会产生裂纹、剥落和结构松动。严格来说,这个破坏过程比溶解破坏过程严重得多。

              入炉的金属材料会带入各种氧化物,不同材料、不同炉次的炉渣成分也不同。炉渣中的氧化物、碳化物、硫化物和各种形式的化合物大多会与炉衬发生化学反应,生成熔点不同的新化合物。反应中产生的一些低熔点氧化物如铁橄榄石、锰橄榄石(MnOSiO2)的熔点一般在1200左右。低熔点的炉渣具有优异的流动性,可能形成助熔剂,对炉衬造成严重的化学侵蚀,从而降低炉衬的使用寿命。

              某些高熔点炉渣如莫来石(3Al2O3 2SiO2)、镁橄榄石(2MgO  SiO2)和某些高熔点金属元素的熔点可达1800以上,悬浮在熔融金属中的高熔点炉渣和低熔点炉渣之间存在复杂的相互渗透和相互溶解。这些炉渣容易附着在炉壁上堆积,造成严重的粘渣,影响电炉的功率、熔化速度和产能。随着炉容量的增加,钢水表面热损失比例降低,炉渣温度高于小容量炉,炉渣流动性优于小容量炉,加剧了炉衬的侵蚀。大部分大型感应炉采用钢渣混合出钢的方法,这就要求炉渣具有良好的流动性,以满足出钢条件。因此,渣线侵蚀严重,这是炉衬使用寿命降低的另一个原因。由于上述原因,大型感应炉炉衬的使用寿命比中小型感应炉要短,因此应适当增加炉衬厚度,以提高炉衬的使用寿命。然而,随着炉衬厚度的增加,电阻值增加,无功损耗增加,电效率降低。因此,炉衬壁厚被限制在一定范围内。因此,选择合理的壁厚是很有必要的,既保证了较高的电气效率,又保证了炉衬的使用寿命。

              5。覆盖有炉渣的炉衬

              3.解决方案的设计

              上述侵蚀在温度的周期性波动下导致所谓的结构剥落。在生产过程中,炉渣渗透到耐火材料基体的孔隙中,从而形成大的加厚耐火层。被炉渣浸透的耐火材料的某些物理化学性质会发生变化。由于透水层与残厕层的热膨胀系数不同,当温度变化时,两层交接处会出现很大的应力,导致平行于工作面的裂缝,Z终导致衬砌剥落。渗入耐火材料基体的炉渣会溶解耐火材料颗粒,削弱颗粒之间的结合,导致材料的耐火度和耐高温性能下降。因此,在流动钢水的侵蚀下,熔渣渗透层的耐火材料被破坏得更快。

              炉渣的碱度应与衬里材料相容。高钙渣和二氧化硅渣会侵蚀镁质炉衬材料。炉渣中CaF的含量应得到控制。过量的CaF会侵蚀碱性炉衬,使渣线区域过早熔化。当炉渣中的氟离子和锰离子相等或熔池温度在1700以上时,溶液的粘度会急剧下降,炉衬的破坏速度会加快,炉衬的使用寿命会大大降低。真空无渣熔炼时,炉衬的使用寿命比非真空熔炼时要长。

              渗入内衬的氧化铁含量越高,会破坏原内衬的微观结构,降低耐火性,降低Cao-AI2O3-SiO2渣的粘度,使渣渗入材料的更深层。但原内衬中含有一定量的氧化铁,有利于内衬的快速烧结,降低材料的开孔率和透气性。特别是成型材料中含有一定量的氧化铁,材料的快速烧结、冲砂和夹砂的消除非常突出。

              增加氧化镁的含量和炉渣的粘度,不仅有助于减少炉渣对炉衬的侵蚀,而且有助于提高集渣效果。当炉渣碱度较低时,镁质炉衬侵蚀严重,炉衬使用寿命降低。相反,当炉渣碱度较高时,炉衬侵蚀轻微,炉衬使用寿命相对延长。提高炉渣碱度和炉渣中MgO含量,降低炉渣中FeO含量,有利于降低炉渣对耐火材料的腐蚀。因此,在使用造渣剂时,应注意选择氧化镁含量高的材料。合理配置渣料结构,可加快成渣速度,缩短冶炼时间,降低渣中氧化铁含量。应根据炉衬材料选择合适的炉渣。碱性渣适用于镁质炉衬,但会被高CaO渣和SiO2渣侵蚀,过量的CaF2也会侵蚀碱性炉衬,造成渣线区域过早熔化侵蚀。酸性渣适用于应时炉衬,而镁铝炉衬只能用于弱碱性或中性渣。氧化铝内衬在高温下不同pH值下会表现出典型的雌雄同体,能适应不同pH值的炉渣,但比酸性内衬和碱性内衬稍差。因此,一些材料选择高纯镁砂并加入一定量的尖晶石来改变纯镁砂内衬材料的基体性能,但实验表明,高纯刚玉材料的耐蚀性明显不如低纯度烧结镁砂。酸性渣适用于应时炉衬,而镁铝炉衬只能用于弱碱性或中性渣。氧化铝内衬在高温下不同pH值下会表现出典型的雌雄同体,能适应不同pH值的炉渣,但比酸性内衬和碱性内衬稍差。

              总之,综合考虑氧化镁内衬的主要破坏机理,通过不断总结和探索,通过限制开孔和透气量,可以提高材料的抗渣渗透性能,通过提高高温抗弯强度和重软化温度,可以提高内衬基体的抗高温腐蚀和抗剥落性能。

              衬里的性能取决于许多因素,如材料的粒度分布、材料的物理化学性能和衬里的烧结温度。

              4.结论

              1)内衬材料应具有高热强度、低透气性和低孔隙率的特点。

              2)炉衬的初期损坏是由于炉衬耐火材料烧结层在炉渣中溶解造成前端的侵蚀,以及温度的循环变化造成的裂纹。另一个导致整体式内衬裂纹扩展的因素是加热到过高温度导致“三带”膨胀系数不同而产生的应力。

              3)衬砌的使用寿命取决于正确的操作,包括对衬砌体的检测,以及应用“修补料”及时修补裂缝,防止钢水和炉渣渗入衬砌基体。

              4) SlagR可有效解决炉衬挂渣问题。

              烟台鑫诺科铸造材料有限公司作为专业中频炉炉衬厂家,主要生产中频炉炉衬,中性炉炉衬材料,耐火打炉料酸性炉衬材料碱性炉衬材料,耐火浇注料,铸造用炉衬材料,浇注料,如有需要,欢迎您的来电咨询。


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