礦熱爐是鐵合金行業(yè)中重要的還原性熱工熔煉設(shè)備,在礦熱爐的工作環(huán)境非常的惡劣,爐內(nèi)熔液的溫度很高,侵蝕性很強(qiáng),因此爐內(nèi)耐火材料爐襯的選擇非常的重要。
1、礦熱爐的工作環(huán)境
礦熱爐的主要作用是還原冶煉礦石,是生產(chǎn)鐵合金、電石的重要熱工設(shè)備。礦熱爐爐殼為鋼結(jié)構(gòu),爐襯為耐火材料,熱源來(lái)自于三根自焙電極。其工作原理是自焙電極插入要冶煉的各類(lèi)礦石中,利用電極產(chǎn)生的能量來(lái)熔煉礦石。
礦熱爐在運(yùn)行過(guò)程中,爐內(nèi)的溫度一般在2200℃左右,根據(jù)所熔煉礦石的不同,每隔0.5~1.5個(gè)小時(shí)出一次溶液、料渣,并加入新的礦石。而且所冶煉礦石的不同,爐內(nèi)的氣氛也不同。
2、礦熱爐各部位的損毀機(jī)理及耐火材料的選擇
在整個(gè)礦熱爐的熔池中,各個(gè)部位因工況環(huán)境不同,損毀的程度也不同,.為嚴(yán)重的數(shù)爐門(mén)和爐嘴,其次是爐底工作層。所以在選擇礦熱爐用耐火材料的時(shí)候,應(yīng)根據(jù)各部位的工況、損毀機(jī)理來(lái)選擇。
2.1爐門(mén)、爐嘴
爐門(mén)和爐嘴部位是整個(gè)礦熱爐損毀.嚴(yán)重的部位,礦熱爐每1個(gè)小時(shí)左右會(huì)出一次熔煉好的鐵液,在未出鐵的時(shí)候,采用炮泥堵口。在這個(gè)過(guò)程中,爐嘴不但要承受高達(dá)2200℃左右的鐵液熱沖擊,還要應(yīng)對(duì)溫度的劇烈變化。而且,爐嘴和爐門(mén)一部分暴露在空氣中的,極易產(chǎn)生氧化作用。
在耐火材料的選擇上,該部位主要選擇氮化硅結(jié)合碳化硅磚。氮化硅結(jié)合碳化硅磚具有耐侵蝕、耐磨、抗氧化、抗熱震、耐高溫等性能特點(diǎn),能夠很好的滿足爐門(mén)以及爐嘴的工作需求。
2.2爐底
礦熱爐的爐底是僅次于爐嘴損毀速度的部位,爐底長(zhǎng)期承受高溫鐵合金液體、熔渣的不斷侵蝕、滲透,以及電極周?chē)后w的涌動(dòng)帶來(lái)的沖刷。
在爐底用耐火材料的選擇上,根據(jù)各工作層的溫度變化,從下到上依次采用硅酸鋁纖維氈→高鋁磚→自焙炭磚→冷搗糊。其中自焙炭磚的選擇.為重要。自焙炭磚是以高溫處理后的無(wú)煙煤為原料的一種高耐火、抗侵蝕性能強(qiáng)、致密性能好的炭磚。自焙炭磚在高溫窯爐中經(jīng)過(guò)質(zhì)變,.終提高熱導(dǎo)率、抗堿性溶液侵蝕能力以及抗氧化、耐磨性能,以達(dá)到更有效的使用效果,延長(zhǎng)爐齡。
2.3爐壁
礦熱爐的爐壁相較于爐門(mén)、爐嘴和爐底來(lái)說(shuō),其工況相對(duì)好一些。主要以高鋁磚為主。高鋁磚是以高鋁礬土為原材料,添加各種外加劑、結(jié)合劑等,經(jīng)重力擠壓成型后燒制而成的耐火磚。高鋁磚隸屬與硅鋁系耐火材料,是耐火材料中應(yīng)用.廣泛的耐火磚,可以在鋼鐵冶金、有色金屬、建材、火電等行業(yè)的熱工設(shè)備中使用。高鋁磚具有耐火度高、荷重軟化溫度高、抗渣性強(qiáng)等特點(diǎn)。
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