爐齡也稱爐襯壽命,是指中頻爐爐襯從投入使用到更換新爐襯止一個爐役期間所煉鋼的總爐數(shù)。是衡量中頻爐生產(chǎn)水平的一項綜和性指標(biāo)。因此,爐齡的高低不僅代表著技術(shù)裝備、工藝操作、生產(chǎn)管理等水平,也決定著中頻爐的生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本的高低。打爐料廠家為你提供
眾所周知,中頻爐具有體積小,重量輕、升溫快、效率高等特點。深受鑄造企業(yè)的青睞。主要用來熔煉鑄件和某些精密鑄件用鋼,近年來也有用它來熔煉不銹鋼的。同時用中頻爐熔煉,可避免增硫、磷的問題。使鐵液中的P不大于0.075%、S不大于0.5%。
中頻爐的耐火材料比較簡單,一般都是采用打結(jié)料;也有用坩堝的(即定型爐膽)。
1正確選擇適合熔煉的爐襯材料
想必大家都很清楚,搞熔煉、尤其是搞鑄造的離不開爐襯材料,爐襯材質(zhì)的化學(xué)成分和物理、化學(xué)特性對爐襯的使用壽命有很大的影響。目前,常用的爐襯材料技材料的化學(xué)性質(zhì)大致可分為:酸性、堿性和中性三大類:按物理性能可分為不定型材料、定型材料兩大類。
1、爐襯材質(zhì)的特性
爐襯材質(zhì)的化學(xué)成分和物理性能、化學(xué)特性對爐襯的使用壽命有很大的影響。耐火材料中的雜質(zhì),在高溫下能形成低熔點的化合物,從而降低了耐火材料的耐火度。隨著耐火材料中雜質(zhì)含量的增加,其耐火度隨之降低,爐襯的使用壽命也會隨耐火度的降低而下降。
為了延長爐襯的使用壽命,理論上要求耐火材料的純度越高越好。而在生產(chǎn)實踐中,高純度的耐火材料受礦產(chǎn)資源的減少而減少,價格卻一升再升。為使?fàn)t襯材料有一個較為理想的性價比與實用性,根據(jù)現(xiàn)行常用的、普通一點的爐襯用耐火材料的實際情況(理化指標(biāo)),在爐襯用耐火材料中添加一定量的其他材料,使?fàn)t襯材料在高溫狀態(tài)下產(chǎn)生新的化合物及衍生化合物,就能較好的解決爐襯耐火材料的耐火度問題。也就是說,充分利用現(xiàn)有的資源,更多的開發(fā)復(fù)合爐襯材料應(yīng)用到熔煉的生產(chǎn)實際中去。
不同材質(zhì)的耐火材料由于其物理、化學(xué)性質(zhì)不同,他們對熔煉條件的適應(yīng)能力也不同,例如抗?fàn)t渣侵蝕能力、耐急冷急熱性能等。因此,爐襯的使用壽命差別很大。尤其是熔煉高錳鋼時不僅熔煉溫度高,而且熔煉條件也比較惡劣,鋼液中的Fe、Si、Ai、Mn、C、渣中的CaO、S02、Fe0等元素對爐襯的侵蝕十分嚴(yán)重,從而導(dǎo)致爐襯的使用壽命大大降低。
以熔煉高錳鋼、高碳鋼為例,日常我們經(jīng)常使用的石英砂爐襯材料就不能擔(dān)此重任了。由于石英質(zhì)酸性爐村材料的耐火度低,體積膨脹率大,用于煉鋼時,爐襯的壽命較低。但是,由于石英砂的成本低,在熔煉鑄鐵上還是得到了應(yīng)用,尤其是連續(xù)作業(yè)(坩堝溫度保持在800~1000℃),其壽命高達百爐以上。因此,搞鑄鐵的幾乎全部使用石英質(zhì)爐襯材料而采用鎂質(zhì)、鎂鋁質(zhì)、鎂鉻質(zhì)等干式打結(jié)料(也就是大家常說的堿性爐襯材料)就能較好的解決爐襯材料耐火度低這一問題。
2提高爐齡不可忽視的要素
2.1容積對爐襯使用壽命的影響
爐的大小不同,其鋼液對爐襯的靜壓力也不相同。爐襯的使用壽命是隨其容量的增大而下降。
目前我們采用的熔煉設(shè)備大多數(shù)是用非真空感應(yīng)爐,隨著爐子容量的增大,鋼液對爐襯壁的靜壓強增加。一般而言,1噸爐的爐襯所承受的靜壓強是150公斤:10噸爐的爐襯壁所承受的靜壓強是500公斤。由此可見,爐子容量越大,爐村壁承受靜壓強也越大。因此,大型爐內(nèi)的鋼液更容易沿爐襯耐火材料的毛細孔道向爐襯壁滲透,使?fàn)t襯很快被破壞掉。隨著爐子的容量增大,所用電源的頻率就會下降。頻率越低攪拌力就越大,爐襯壁所承受的沖擊力就大。鋼液中的電磁攪拌力與電源的頻率的平方根成反比,3噸爐子的爐襯壁所承受的沖刷力為150公斤。所以,隨爐子容量增大,爐襯壁所承受的沖刷力也增加.
2.2熔煉的溫度對爐襯材料的侵蝕。
當(dāng)熔煉溫度大于1700℃以上,鋼液的黏度也會急劇下降,爐襯的損毀速度就會加快,爐襯壽命會大幅度降低。因此,控制好熔煉溫度將直接關(guān)系到爐襯的使用壽命。由此可見,在鎂質(zhì)耐火材料中添加一定量的其他材料能較好地解決純鎂質(zhì)爐襯材料的熱膨脹的問題。
2.3鋼液的成分對爐襯使用壽命的影響
鋼液中的Fe、Si、Ai、Mn、C,甚至還包括金屬蒸汽,CO氣體等,包括渣中的CaO 相關(guān)精SiO2、FeO順著耐火材料毛細孔道;滲入耐火材料內(nèi)部。這些滲入成分沉積在耐火材料毛細孔道中,造成了耐火材料工作面的物理化學(xué)性能與原耐火材料基體的不連續(xù)性,在操作溫度急變下將出現(xiàn)裂紋、剝落和結(jié)構(gòu)疏松,嚴(yán)格的說這個損毀過程比溶解損毀過程嚴(yán)重得多。
2.4爐渣對爐襯材料的侵蝕
隨爐子容量增大,鋼液表面散失的熱量比例下降,爐渣溫度比小容量爐子高,爐渣的流動性也比小容量爐子好,因而對爐襯的侵蝕加劇,大型感應(yīng)爐多采用鋼渣混出的方法出鋼,要求爐渣具有良好的流動性,才能適應(yīng)出鋼的條件。因此,渣線部位侵蝕嚴(yán)重,這是造成爐襯使用壽命下降的又一原因。由于以上原因,大型感應(yīng)爐爐襯的使用壽命低于中小型感應(yīng)爐,從提高爐襯的使用壽命來說,應(yīng)適當(dāng)增加坩爐襯的厚度。但是,隨著爐襯壁厚度的增加,電阻值增大,無功損失增高,電效率下降。因此,爐襯壁的厚度是限制在一定范圍。因此,必須選定合理的壁厚,對電效率和爐襯的使用壽命有直接的影響。
爐渣的堿度應(yīng)當(dāng)和爐襯材質(zhì)相適應(yīng)。鎂質(zhì)爐襯材料能被高CaO渣和SO2渣侵蝕。爐渣中CaF數(shù)量應(yīng)進行控制,過量的CaF會侵蝕堿性爐襯,使渣線區(qū)過早熔蝕。
堿性渣適用于鎂質(zhì)爐襯,酸性渣適用于石英質(zhì)爐襯,鎂鋁質(zhì)爐襯只能使用弱堿性或中性渣。當(dāng)爐渣的堿度偏低時,對鎂質(zhì)爐襯侵蝕較為嚴(yán)重,爐村的壽命隨之降低;相反,當(dāng)爐渣堿度較高時,對爐襯的侵蝕較輕微,爐襯的壽命相對提高當(dāng)爐渣中的氟離子、金屬錳離子等高時,對鎂質(zhì)爐襯侵蝕也較為嚴(yán)重,爐襯的壽命隨之降低。
真空下進行無渣熔煉時,爐襯的使用壽命大于非真空熔煉時的壽命。這就證明了爐渣會使?fàn)t襯使用壽命下降。所以應(yīng)根據(jù)爐渣的性質(zhì)選擇合適的爐襯材料。
2.5爐村的打結(jié)密度對爐襯使用壽命的影響
爐襯的打結(jié)密度直接影響到爐襯的使用壽命。因此選對爐襯材料只是為提高爐齡莫定了基礎(chǔ),那么提升爐襯的打結(jié)密度是提高爐齡的關(guān)鍵所在。
要得到打結(jié)致密的爐襯(無論是干打、濕打)必須做到以下幾點
1、打結(jié)爐底:分三到四次填料、打結(jié);
2、打結(jié)爐壁:逐層打結(jié),每層填料厚度不可大于15公分;
3、每層打結(jié)完,必須將打結(jié)面刮毛,再打下一層,使接茬處充分結(jié)合,從根上杜絕斷層現(xiàn)象。尤其是爐底與爐壁的結(jié)合處。
4、打結(jié)爐襯前,必須認真、干凈的清理現(xiàn)場。**允許將含有鐵質(zhì)的雜物混入爐襯材料中,從而避免因爐襯材料混入鐵質(zhì)雜物在電勢電壓的作用下形成聚鐵、凝鐵現(xiàn)象而造成穿爐。
爐襯的打結(jié)質(zhì)量好壞直接關(guān)系到燒結(jié)質(zhì)量。要求打結(jié)時砂料的粒度均勻分布不產(chǎn)生粗細偏析,打結(jié)后的砂層致密度高。這樣,燒結(jié)后產(chǎn)生裂紋的幾率下降,有利于提高坩堝的使用壽命。打結(jié)過程中.常見的缺陷有致密度低、不均勻和粗細粒度砂料分層(就是常說的粒度偏析)等現(xiàn)象。在含水較少或干法打結(jié)時尤其明顯。
2.6爐襯的燒結(jié)程度對爐襯使用壽命的影響
爐襯的打結(jié)密度直接影響到爐村的使用壽命,而爐襯的燒結(jié)程決定爐襯強度的關(guān)鍵所在。因此爐襯的燒結(jié)從低溫區(qū)的升溫速度到.后的燒結(jié)溫度和保溫時間,都對爐襯的燒結(jié)質(zhì)量有著重要的影響。低溫烘烤時水蒸氣的逸出速度不能太快,以避免在砂料中出現(xiàn)早期裂紋。爐襯中的水分的來源有砂料吸附的水、結(jié)晶水和添加劑分解釋放出的水分,在800℃以下這些水分全部排除。所以在此區(qū)間要控制升溫速度。爐子的容量越大越要降低升溫速率,以避免水蒸氣急速地從砂料中逸出。不同材質(zhì)的砂料應(yīng)選擇相應(yīng)的合適的燒結(jié)溫度和保溫時間,以便得到理想的燒結(jié)結(jié)構(gòu)。髙溫?zé)Y(jié)時,爐襯的燒結(jié)結(jié)構(gòu)是提高使用壽命的基礎(chǔ)。燒結(jié)溫度不夠,燒結(jié)層厚度不足,會使?fàn)t襯的使用壽命明顯的降低。為了獲得長壽命的爐襯,必須預(yù)先得到理想的燒結(jié)結(jié)構(gòu)。
2.7補爐是提高爐齡的重要措施之一,開爐之后必須經(jīng)常檢查爐襯的侵蝕狀況。當(dāng)爐襯出現(xiàn)大的裂紋即應(yīng)修補(小的裂紋不需修補、它在高溫狀態(tài)下可自行彌合)。
補爐時,應(yīng)先將損壞處的表面層剔掉,用5%的硼酸水涂洗、再將與打爐料相同的材料鑲嵌于損壞處、用橡皮錘將其打?qū)?/span> 開爐完畢,爐頂蓋蓋,避免爐襯溫度急劇下降。爐襯急熱急冷尤如正火,嚴(yán)重的影響爐襯的組織結(jié)構(gòu)而縮短其使用壽命。
3結(jié)語
1)爐襯耐材質(zhì)量提高是基礎(chǔ),爐襯的打結(jié)致密、優(yōu)化煉鋼工藝、降低煉鋼溫度、及時補爐等是提高爐齡的關(guān)鍵。
2) 合理使用適當(dāng)量的結(jié)合劑、粘結(jié)劑、添加劑也將提高爐襯的整體質(zhì)量。諸如:在鎂質(zhì)爐襯材料中添加一定比例的高鋁質(zhì)材料,使其在高溫作用下生成鎂鋁尖晶石相,也有利于提高爐襯的使用壽命。
3)提高爐齡可以降低生產(chǎn)成本、增加產(chǎn)量、降低工人的勞動強度。同時也對生產(chǎn)技術(shù)、管理起到帶動和促進作用。
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