電爐頂用高鋁耐火磚,電爐頂高鋁磚即以鋁礬土熟料和少量粘土配合制成Al2O3含量65%以上的、用于電爐頂?shù)哪突鸫u制品。
為冶煉某些特殊鋼,起初不論是堿性或酸性電爐,爐頂主要使用硅磚。硅磚具有荷重軟化溫度高,質(zhì)量小,在冶煉溫度下能支持爐頂不塌陷而長(zhǎng)期使用。英國(guó)早期在小型電爐上曾用過硅線石磚作爐頂,它具有硅磚沒有的某些優(yōu)點(diǎn),如熱膨脹性均勻,線膨脹系數(shù)小,不需要膨脹縫。因耐火磚的價(jià)格是硅磚的3~4倍,故未能擴(kuò)大使用。
隨著電爐冶煉技術(shù)的進(jìn)步,吹氧助熔與精煉,冶煉溫度不斷提高,電爐容積日益擴(kuò)大。硅磚爐蓋出現(xiàn)熔diar1電滴,流淌至爐壁影響爐墻壽命及爐渣成分。為調(diào)整爐渣成分需要用石灰時(shí),石灰飛塵又加重了硅磚的腐蝕。20世紀(jì)60年代開始,美國(guó)在煉特殊鋼電爐爐蓋上,對(duì)使用的燒成鎂鉻磚或鉻鎂磚、特殊鎂磚及白云石磚進(jìn)行了試驗(yàn),電爐容積大的為100~160t,小的5~8t。在小爐上不斷出現(xiàn)剝落,采用磚縫中夾帶鋼片的方法可以克服砌體剝落,但導(dǎo)致漏電和局部過熱。在大爐上使用,因過重而變形,須增設(shè)機(jī)械結(jié)構(gòu)架。盡管堿性磚抗渣性優(yōu)于高鋁磚,試驗(yàn)后未取得理想效果,甚至不比高鋁爐頂磚壽命長(zhǎng),且費(fèi)用高。
將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)在質(zhì)量證明書中注明爐頂高鋁磚的結(jié)晶相為莫來石一剛玉,高牌號(hào)的DL一80主要以剛玉相為主,耐火度高,對(duì)各種熔渣的抵抗性好。爐頂高鋁磚的熱膨脹率隨著溫度升高而大,尤其是高牌號(hào)磚在1200℃時(shí)可達(dá)0.8%~0.9%。 爐頂高鋁磚由于主晶相的結(jié)晶構(gòu)造,玻璃相的數(shù)量與粘度不同,其彈性模量亦不同,在高溫下承受應(yīng)力所產(chǎn)生的應(yīng)變也就不同。例如鋁礬土制的Al2O3。含量85%~86%的高鋁磚,其彈性模量隨著溫度而發(fā)生變化,升溫到達(dá)1230C、冷卻至850C時(shí)出現(xiàn)彈性模量的峰值(6.69MPa和8.97MPa),且冷卻時(shí)比加熱時(shí)的彈性模量值還高.工藝要點(diǎn)選用高品位、高純度及燒結(jié)良好的鋁礬土料,塑性好、K2O、Na2O及Fe2O3等雜質(zhì)含量少的結(jié)合粘土配入量宜少。粘土以泥漿的形式加入,熟料的峰值臨界粒度采用4~3mm。用高噸位壓力機(jī)成型,防止入模泥料的顆粒偏析。耐火磚的尺寸嚴(yán)格按圖紙制造,避免產(chǎn)生扭曲、裂紋。 使用砌筑爐頂時(shí)須受力均衡,在徑向與圓周留出適當(dāng)?shù)呐蛎浛p。使用前先經(jīng)烘烤。在冶煉操作過程中出現(xiàn)剝落損毀時(shí),采用較低牌號(hào)的磚為宜;熔融侵蝕損毀為主時(shí),用較高牌號(hào)的磚為宜,并在持續(xù)高溫冶煉時(shí),加爐蓋頂?shù)拇祷摇?/div>
電爐爐用壁耐火磚
電爐爐壁耐火磚經(jīng)受1700℃以上的高溫作用,同時(shí)受到溫度急劇變化的影響,還直接受鋼液的沖刷,爐渣的侵蝕以及爐料的碰撞,特別是渣線附近的侵蝕更為嚴(yán)重。因此要求爐壁耐火磚在高溫下具有足夠的強(qiáng)度、耐蝕性和耐急冷急熱性。
爐壁結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)頭一層以石棉板作絕熱層,二層用硅藻土磚或粘土磚立砌作保溫層,三層用瀝青鎂砂磚環(huán)砌作工作層。爐壁下部厚度,一般約等于爐底厚度的2/3或用爐殼前期測(cè)溫不大于100℃,后期爐殼測(cè)溫不大于150℃為合理爐襯砌磚厚度。
爐壁工作層一般采用機(jī)制楔形小耐火磚砌筑,小磚的大小頭應(yīng)與爐壁直徑相吻合,才能使磚縫相互擠緊。爐壁砌磚從出鋼孔中心開始,然后向兩側(cè)平砌。收磚位置盡量可能擺在低溫區(qū)部位。爐內(nèi)出鋼孔與爐外出鋼槽之間的連接應(yīng)特別仔細(xì),避免砍磚,磚縫填緊。出鋼槽底面要與出鋼孔下沿齊平,并上斜1~3°。出鋼孔內(nèi)側(cè)一般是用方磚側(cè)砌成矩形。有的廠采用盛鋼桶水口座磚(高鋁磚)代替出鋼孔內(nèi)側(cè)砌磚取得了好的效果。
爐門拱頂?shù)囊r磚,應(yīng)采用機(jī)制或人工加工成型的刀口磚,拱磚之間堪入鐵片,使拱磚在冶煉過程中形成堅(jiān)固整體。在爐殼與爐壁倒角接榫之間,采用的填料鎂砂要求粗細(xì)兼有,以保證填料有較高的耐火度,使用時(shí)拌入10%的瀝青粉和勻。磚縫仍用細(xì)鎂砂粉和10%的瀝青粉充填。一般中等容量的電爐,可在爐殼內(nèi)壁設(shè)置豎向或橫向筋板,襯磚堪入筋板內(nèi),傾爐時(shí)不致塌落。
目前國(guó)內(nèi)尚存在爐內(nèi)整體打結(jié)爐膛和采用大塊打結(jié)鎂砂磚砌制爐壁。