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矿热炉的炉壁耐火材料主要以高铝砖为主

发布时间:2019/7/5 14:23:06 点击率:

  矿热炉是铁合金行业中重要的还原性热工熔炼设备,在矿热炉的工作环境非常的恶劣,炉内熔液的温度很高,侵蚀性很强,因此炉内耐火材料炉衬的选择非常的重要。

  1、矿热炉的工作环境

  矿热炉的主要作用是还原冶炼矿石,是生产铁合金、电石的重要热工设备。矿热炉炉壳为钢结构,炉衬为耐火材料,热源来自于三根自焙电极。其工作原理是自焙电极插入要冶炼的各类矿石中,利用电极产生的能量来熔炼矿石。

  矿热炉在运行过程中,炉内的温度一般在2200℃左右,根据所熔炼矿石的不同,每隔0.5~1.5个小时出一次溶液、料渣,并加入新的矿石。而且所冶炼矿石的不同,炉内的气氛也不同。

  2、矿热炉各部位的损毁机理及耐火材料的选择

  在整个矿热炉的熔池中,各个部位因工况环境不同,损毁的程度也不同,最为严重的数炉门和炉嘴,其次是炉底工作层。所以在选择矿热炉用耐火材料的时候,应根据各部位的工况、损毁机理来选择。

  2.1炉门、炉嘴

  炉门和炉嘴部位是整个矿热炉损毁最严重的部位,矿热炉每1个小时左右会出一次熔炼好的铁液,在未出铁的时候,采用炮泥堵口。在这个过程中,炉嘴不但要承受高达2200℃左右的铁液热冲击,还要应对温度的剧烈变化。而且,炉嘴和炉门一部分暴露在空气中的,极易产生氧化作用。

  在耐火材料的选择上,该部位主要选择氮化硅结合碳化硅砖。氮化硅结合碳化硅砖具有耐侵蚀、耐磨、抗氧化、抗热震、耐高温等性能特点,能够很好的满足炉门以及炉嘴的工作需求。

  2.2炉底

  矿热炉的炉底是仅次于炉嘴损毁速度的部位,炉底长期承受高温铁合金液体、熔渣的不断侵蚀、渗透,以及电极周围液体的涌动带来的冲刷。

  在炉底用耐火材料的选择上,根据各工作层的温度变化,从下到上依次采用硅酸铝纤维毡→高铝砖→自焙炭砖→冷捣糊。其中自焙炭砖的选择最为重要。自焙炭砖是以高温处理后的无烟煤为原料的一种高耐火、抗侵蚀性能强、致密性能好的炭砖。自焙炭砖在高温窑炉中经过质变,最终提高热导率、抗碱性溶液侵蚀能力以及抗氧化、耐磨性能,以达到更有效的使用效果,延长炉龄。

  2.3炉壁

  矿热炉的炉壁相较于炉门、炉嘴和炉底来说,其工况相对好一些。主要以高铝砖为主。高铝砖是以高铝矾土为原材料,添加各种外加剂、结合剂等,经重力挤压成型后烧制而成的耐火砖。高铝砖隶属与硅铝系耐火材料,是耐火材料中应用最广泛的耐火砖,可以在钢铁冶金、有色金属、建材、火电等行业的热工设备中使用。高铝砖具有耐火度高、荷重软化温度高、抗渣性强等特点。

  总结

  在矿热炉中采用碳质耐火砖结合高铝质耐火砖的炉衬结构,合理的应用能够使其在各自的应用部位充分发挥出自身优异的性能特点,满足各个部位的工作需求,使窑炉在最大程度上达到预期甚至是超出预期的使用周期,使用期限在8年以上。


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