LF鋼包爐是利用電弧加熱技術(shù)的精煉設(shè)備,它是將在一般煉鋼爐中初煉的鋼水置于專門鋼包進(jìn)行精煉的設(shè)備。LF爐的特點(diǎn)是由3個(gè)電極進(jìn)行埋弧加熱;一方面通過電極加熱造高堿度還原渣;另一方面進(jìn)行脫氧、脫硫、鋼水成分調(diào)整等。為使鋼水與爐渣充分接觸,促進(jìn)精煉反應(yīng)使鋼水溫度均勻,在鋼包的底部吹入惰性氣體(氬氣)進(jìn)行鋼水?dāng)嚢瑁瑥亩辜尤虽摪暮辖鹪阡撍畠?nèi)達(dá)到均勻化。
1、LF精煉爐的特點(diǎn)
LF爐具有投資少、設(shè)備簡單、精煉技術(shù)組合合理、冶煉工藝靈活、精煉后的鋼水中氣體含量低、有害雜質(zhì)少、夾雜物大幅度下降、成分穩(wěn)定、溫度均勻等一系列優(yōu)點(diǎn),它與高功率電爐、連鑄相配合是一種最優(yōu)化的冶金流程。因?yàn)長F爐冶煉時(shí)具有如下優(yōu)點(diǎn):冶煉的鋼水溫度可以滿足連鑄工藝要求;處理時(shí)間可以滿足多爐連澆的要求;成分微調(diào)能保證產(chǎn)品有合格的成分及實(shí)現(xiàn)最低成本控制;鋼水純凈度能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。
2、LF精煉爐的結(jié)構(gòu)
LF精煉爐由電極加熱系統(tǒng)、合金與渣料加料系統(tǒng)、底透氣磚吹氬攪拌系統(tǒng)、測溫取樣系統(tǒng)、喂絲系統(tǒng)、爐蓋冷卻系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。在這些結(jié)構(gòu)中用到耐火材料的部位有:LF精煉爐爐頂(爐蓋)、精煉鋼包、底吹氣透氣磚以及中間包滑板等。圖1為LF爐設(shè)備示意圖。
3、LF爐的工作條件
LF在工作時(shí)由于精煉時(shí)間長、溫度高(1700℃),在熱點(diǎn)地方溫度高達(dá)2000℃以上;由于冶煉時(shí)間長,熔渣的侵蝕嚴(yán)重,而且熔渣以堿性渣為主,堿度的波動(dòng)范圍大(2?3.5),有時(shí)高達(dá)5;LF工作時(shí)由于底部透氣磚的吹氬攪拌,鋼水的流動(dòng)劇烈,鋼水對爐襯的沖刷侵蝕嚴(yán)重;在精煉的時(shí)候,由于還原劑的加入,爐內(nèi)的氣氛處在還原氣氛條件下,這可能造成還原劑對爐襯材料的還原反應(yīng)而侵蝕爐襯;LF在真空下冶煉時(shí)間長,平均每爐達(dá)到30min以上;在極限真空度下(66.67~200Pa)還需保持15min。LF爐間歇操作,熱震頻繁。
4、LF爐襯的損毀原因
(1)化學(xué)反應(yīng)和熔蝕。
高溫下,鋼水與熔渣向耐火材料中擴(kuò)散,同時(shí)發(fā)生熔蝕作用。熔渣與磚表面接觸有時(shí)長達(dá)90min。渣中的CaO、SiO2以及CaF2與磚的化學(xué)反應(yīng),使磚表面形成溶渣滲透層,而基質(zhì)為硅酸鹽所填充,顆粒邊緣形成的低熔點(diǎn)硅酸鹽有C2S(熔點(diǎn)2130℃)以及分解)、CMS(熔點(diǎn)1450℃)和黃長石固溶體(2CaO?MgO?2SiO2-2CaO?A12O3?2SiO2)等,造成內(nèi)襯不連續(xù)的損毀。
(2)高溫真空下耐火材料的揮發(fā)作用。
實(shí)驗(yàn)表明,鎂鈣質(zhì)的白云石在真空條件下的揮發(fā)速度最小。
(3)熔渣和鋼水的侵蝕。
由于精煉中含有滲透能力強(qiáng)的CaO和CaF2,在高溫下渣中的CaO與SiO2沿著磚基質(zhì)部分的氣孔、裂隙及雜質(zhì)形成的液相通道遷移至凝固點(diǎn),形成以硅酸鹽為主的低熔點(diǎn)礦相,改變了磚的組織結(jié)構(gòu),產(chǎn)生變質(zhì)層,當(dāng)溫度激變時(shí)會(huì)形成結(jié)構(gòu)剝落。對于CaO含量高的精煉渣,爐渣的材質(zhì)可選用與爐渣組分相適應(yīng)的鎂鈣質(zhì)耐火材料,以增強(qiáng)抗渣蝕性和耐用性。
(4)熱沖擊和機(jī)械沖刷。
LF(V)爐底部吹氬進(jìn)行強(qiáng)攪拌,平均每爐的吹氬時(shí)間長達(dá)以上,氬氣的流量Q=50L/min,單位攪拌能力強(qiáng),三相電弧加熱時(shí)電極至包壁的距離近,所以耐火材料在高溫下受到強(qiáng)烈的沖刷和熱沖擊。
(5)間歇操作帶來的熱震沖擊,將使得磚坯表面的渣侵蝕發(fā)生結(jié)構(gòu)剝落,而使得材料的損毀加劇。
知道了LF爐工作原理及內(nèi)襯耐火材料常受到的損毀原因外,那么長壽內(nèi)襯所需要的耐火材料也就很容易進(jìn)行配置了,比如渣線部位損毀是最嚴(yán)重、壽命最短的,可以采用鎂碳磚、鎂鈣炭磚以及電熔再結(jié)合鎂鉻磚。包壁、爐蓋、包底以及爐襯的修補(bǔ)材料也都有相對應(yīng)的不同材質(zhì)。若您有更多關(guān)于鋼包用耐火材料的問題,可提交后由技術(shù)人員進(jìn)行回復(fù)。
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