電弧爐耐火材料和爐襯

1、電弧爐耐火材料和爐襯耐火材料的主要性能和分類耐火材料是一種能抵抗高溫（ 1580以上 ）作用的固體材料。耐火材料是所有工業(yè)用爐不可缺少的內(nèi)襯材料，其使用范圍極其廣泛，其中冶金工業(yè)用量最大，約占耐火材料生產(chǎn)總量的 70左右。但是，目前尚沒有一種耐火材料能夠完全滿足使用性能的要求，即使同一耐火材料在不同的使用條件下所表現(xiàn)的性能也不相同。因此，為了合理使用耐火材料，必須了解耐火材料的性能和使用的工作條件。耐火材料的主要性能指標(biāo)耐火材料的主要性能指標(biāo)包括： 耐火度：耐火材料抵抗高溫作用而不熔化的性能稱為耐火度。耐火材料沒有固定的熔點(diǎn)，所以耐火度實(shí)際上是指耐火材料軟化到一定程度時(shí)的溫度。耐火度是耐火材料

2、的重要指標(biāo)，選用耐火材料的耐火度，應(yīng)高于其最高使用溫度。 熱穩(wěn)定性：耐火材料承受溫度急劇變化而不開裂、不損壞的能力，以及在使用中抵抗破裂或破碎的能力，稱為熱穩(wěn)定性。 抗渣性：耐火材料在高溫下抵抗?fàn)t渣侵蝕的能力稱為抗渣性。 體積穩(wěn)定性：耐火材料在高溫下長期受熱時(shí)抵抗體積變化的能力稱為體積穩(wěn)定性，也稱重?zé)湛s或膨脹。 荷重軟化溫度： 耐火材料在高溫時(shí)， 每平方厘米承受2Kg 靜負(fù)荷作用下，引起一定數(shù)量變形的溫度，稱為荷重軟化溫度。在生產(chǎn)中，材料實(shí)際負(fù)荷常小于2Kg/cm2 ，同時(shí)是單面受熱的多，較冷的一面承受大部分負(fù)荷，因此耐火材料的最高使用溫度常較其荷重軟化溫度為高。 體積密度：耐火材料在110

3、下干燥后的質(zhì)量與體積之比稱為體積密度，單位為 g/cm3。 真密度：耐火材料在110下干燥后的質(zhì)量同真體積之比，稱真密度，單位為g/cm3 。真體積指試樣總體積與試樣中孔隙所占的體積之差。 氣孔率。氣孔率包括：1）顯氣孔率：耐火材料與大氣相通的孔隙（開口孔隙）的體積與總體積之比。2）真氣孔率：耐火材料全部孔隙的體積 （包括開口和閉口孔隙的體積）與總體積之比。兩種氣孔率都用表示。 常溫耐壓強(qiáng)度：耐火材料在常溫下每平方厘米承受負(fù)荷的能力稱常溫耐壓強(qiáng)度，單位為Kgf/ cm 2（）。除上述性能指標(biāo)外，耐火材料還有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、可塑性、透氣性及吸水率等一些重要的指標(biāo)。耐火材料的外形和尺寸，對(duì)于耐火材

4、料的實(shí)際應(yīng)用也具有很大的影響，它直接影響到砌筑時(shí)的磚縫。耐火材料的外觀檢查項(xiàng)目有：尺寸公差、缺角、缺棱、扭曲、裂紋、熔洞渣蝕等。一般制品的尺寸公差不得超過± 3。耐火材料的分類耐火材料的種類繁多，根據(jù)不同的使用目的和要求，有許多分類方法，常用的幾種分類方法如下：按耐火度分類有： 普通耐火材料：耐火度為1580 1770； 高級(jí)耐火材料：耐火度為1770 2000； 特級(jí)耐火材料：耐火度為2000 3000； 超特級(jí)耐火材料：耐火度為3000以上。按化學(xué)性質(zhì)分類有： 酸性耐火材料：石英（硅石） 、硅磚； 半酸性耐火材料：半硅磚； 中性耐火材料：鉻磚、粘土磚、高鋁磚、粘土質(zhì)耐火泥等； 堿

5、性耐火材料：鎂磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白云石磚、鎂砂、白云石及鎂質(zhì)耐火泥等。按制品外形尺寸分類有： 標(biāo)準(zhǔn)型磚：直角形磚、縱楔形磚、橫楔形磚，最常見的標(biāo)準(zhǔn)型磚的尺寸230mm× 113mm× 65mm； 普型磚； 異型磚； 特異型磚。此外，耐火材料還可按用途分類。如電爐爐蓋用磚、盛鋼桶用磚等；按耐火材料制作工藝不同還可分為燒成磚、不燒磚、熔鑄磚等。電弧爐用耐火材料電弧爐對(duì)耐火材料的一般要求電弧爐對(duì)耐火材料的一般要求有： 高耐火度：電弧溫度在 4000以上，煉鋼溫度常在 1500 1750，有時(shí)甚至高達(dá) 2000，因此，要求耐火材料必須有高的耐火度。 高荷重軟化溫度：電爐煉鋼過程是

6、在高溫載荷條件下工作的，并且爐體要經(jīng)受鋼水的沖刷，因此耐火材料必須有高的荷重軟化溫度。 良好的熱穩(wěn)定性：電爐煉鋼從出鋼到裝料幾分鐘時(shí)間內(nèi)溫度急劇變化，溫度由原來的 1600左右驟然下降到 900以下，因此要求耐火材料具有良好的熱穩(wěn)定性。 抗渣性好：在煉鋼過程中，爐渣、爐氣、鋼液對(duì)耐火材料有強(qiáng)烈的化學(xué)侵蝕作用，因此耐火材料應(yīng)有良好的抗渣性。 高耐壓強(qiáng)度：電爐爐襯在裝料時(shí)受爐料沖擊，冶煉時(shí)受鋼液的靜壓，出鋼時(shí)受鋼流的沖刷，操作時(shí)又受機(jī)械振動(dòng)，因此耐火材料必須有高的耐壓強(qiáng)度。 低導(dǎo)熱性：為了減少電爐的熱損失，降低電能消耗，要求耐火材料的導(dǎo)熱性要差，即導(dǎo)熱系數(shù)要小。爐蓋用耐火材料爐蓋在冶煉過程中長期處

7、于高溫狀態(tài)，并且經(jīng)常受到溫度急變的影響，受到爐氣和粉末造渣材料的化學(xué)侵蝕， 受到升降爐蓋的機(jī)械振動(dòng)作用，所以工作條件十分惡劣。近年來，隨著煉鋼電弧爐容量擴(kuò)大與單位功率水平的提高，爐蓋的使用條件變得更加苛刻，爐蓋用耐火材料也隨之發(fā)生變化。爐蓋用耐火材料有以下幾種：硅磚： 由天然石英巖或石英砂加工制成，電爐爐蓋用硅磚理化性能如下表：指標(biāo)（DG） 95SiO 含量 / （不小于）952耐火度 / （不小于）17102Kg/cm2 荷重軟化開始溫度/ （不1650小于）顯氣孔率 / （不小于）22常溫耐壓強(qiáng)度 / （ Kgf/cm 2）（不小250于）硅磚有很高的荷重軟化溫度，較高的耐火度，同時(shí)具有質(zhì)

8、量小，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)， 因此曾是堿性電弧爐爐蓋的主要材料。 但硅磚的熱穩(wěn)定性差，當(dāng)工作溫度在 180 300，300 600兩個(gè)溫度區(qū)間時(shí)， 由于 SiO2 晶型轉(zhuǎn)變，體積變化較大，所以耐急冷急熱的能力很差。由于熱膨脹嚴(yán)重，在使用中爐蓋往往出現(xiàn)上凸下凹現(xiàn)象，為此砌筑時(shí)相當(dāng)麻煩（必須留膨脹縫） 。對(duì)于堿性電爐來講，硅磚的抗渣性差，極易與石灰粉末作用。隨著電爐熱符合的提高，硅磚的耐火度低也成為主要問題。硅磚爐蓋使用壽命一般不超過 50 爐。而且硅磚的熔滴滴在爐蓋上影響爐墻的使用壽命；熔滴還會(huì)降低爐渣堿度，給精煉造成困難。因而除酸性電爐外，堿性電爐爐蓋已很少使用硅磚。高鋁磚：含 Al 2O3 大于

9、46的硅酸鋁質(zhì)耐火材料稱為高鋁磚，它的原料是高鋁礬土礦。根據(jù) Al 2O3 含量分為三級(jí)。各廠大多采用一級(jí)高鋁磚或二級(jí)高鋁磚。高鋁磚與硅磚相比，具有耐火度高、熱穩(wěn)定性好、抗渣性好和耐壓強(qiáng)度高等優(yōu)良性能，我國礬土礦豐富，所以目前它是我國堿性電爐爐蓋用的主要耐火材料。堿性磚：堿性磚是較新型的爐蓋用磚?，F(xiàn)在各國使用的堿性爐蓋磚就其材質(zhì)而言有鎂質(zhì)、鉻鎂質(zhì)、白云石質(zhì)、鎂鋁質(zhì)等。它們具有高的耐火度和良好的抗氧化鐵渣的能力，在苛刻冶煉條件下的使用性能比高鋁磚好，使用壽命長。但是因?yàn)樽冃螀柡统杀靖?，所以還沒有廣泛采用。目前主要用在爐蓋的易損部位（電極孔、排煙孔、中心部） ，其余部位仍用高鋁磚。耐火泥在砌制爐

10、蓋時(shí)用耐火泥與鹵水或凈水調(diào)和成耐火泥漿，其作用是填充磚縫，使砌體具有良好的緊密性，防止氣體通過，避免爐渣滲透。耐火泥有粘土質(zhì)、硅質(zhì)、高鋁質(zhì)和鎂質(zhì)等幾類。它們的主要成分和理化指標(biāo)與相應(yīng)的耐火磚基本相同。使用時(shí)耐火泥應(yīng)與耐火磚具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，以保證砌體的強(qiáng)度及防止它們?cè)诟邷叵禄ハ嗲治g。砌制高鋁磚爐蓋時(shí)用高鋁質(zhì)耐火泥，砌制硅磚爐蓋時(shí)用硅質(zhì)耐火泥。鉻鎂磚一般采用干砌，因濕砌會(huì)使它在高溫下粉化。耐火混凝土這是一種新型耐火材料，它和耐火磚相比，具有制作工藝簡單、使用方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，并且適于機(jī)械化制作形狀復(fù)雜的制品。電爐一般使用高鋁質(zhì)熟料為骨料。以磷酸或磷酸鋁作為膠結(jié)劑的磷酸鹽耐火混凝土。

11、其耐火度可達(dá) 1800以上。爐墻、爐底用耐火材料鎂砂 ：主要成分是氧化鎂（MgO 85），也含有少量的雜質(zhì)（如SiO2 和 CaO等）。氧化鎂含量越高越好，雜質(zhì)含量越低越好。含 SiO2 太高將會(huì)降低其耐火度，含 CaO太高則易水解粉化。電爐使用的鎂砂是一級(jí)冶金鎂砂。其成分如下：MgOSiO2CaO灼燒減量8745白云石：主要成分是氧化鈣和氧化鎂，其成分如下：MgOCaOSiO2FeOAl 2 O335522 358白云石耐 火度也在 2000以上，它能抵抗堿性爐渣的侵蝕， 熱穩(wěn)定性比鎂砂好， 但白云石易吸水粉化，因此盡量縮短白云石從燒成到使用的時(shí)間。石英砂：石英砂砌筑酸性電弧爐爐襯的主要材料

12、之一，用來砌筑爐底和爐坡，也用作酸性電弧爐的補(bǔ)爐材料。純的石英砂為水晶透明體，含有少量雜質(zhì)時(shí)為白色，雜質(zhì)越多就越呈暗灰色，電爐用的石英砂大多是白色的。其成分如下：SiO2FeAl 2 OO3961各種耐火97磚粘土磚因耐火度和荷重軟化溫度低，故用作隔熱磚，砌在靠近爐殼的部位。在粘土磚的里面再砌筑鎂磚或其它堿性磚。鉻鎂磚和鎂鋁磚由于原材料缺乏，價(jià)格較貴，用的較少。硅磚用于酸性電弧爐。電爐爐墻和爐底用耐火材料的主要性能主要化體積荷重軟顯氣常溫耐導(dǎo)熱系數(shù) /學(xué)成分名耐火密度 /牌號(hào)化溫度孔率壓強(qiáng)度 /（ KJ/稱度 / 3（不小/ （g/cm）/ 2）（ .（ Kgf/cm于）粘NI Al 2O31

13、610125028125土 30301670125026150× 10 3t磚NI Al O173013002615023 35NI 40GI 94硅磚GI 93鎂 M磚 87白云石磚鉻MG鎂 12磚35Al 2O340SiO21710164023200× 10 3tSiO16901620251752MgO2000150020400× 10 3t87CaO1700401550201000MgO1610180030Cr2O3121950152023200MgO48MgO鎂80ML1550鋁210019350 80Al 2O31580磚510電爐用絕熱材料和粘結(jié)劑絕熱

14、材料絕熱材料的作用是為了減少爐襯的熱損失。常用絕熱材料及主要性能見下表：體積密度 /允許工作溫材料名稱導(dǎo)熱系數(shù) / （ KJ/ （ . ）（g/cm3 ）度 / 石棉板500（）× 10 3 t p硅藻土900× 10 3t p硅藻土磚900（）× 10 3t p輕質(zhì)粘土900× 10 3t p轉(zhuǎn)注： t p平均溫度絕熱材料的體積密度都是比較小的，體積密度越小導(dǎo)熱系數(shù)越低，絕熱作用越好。 因?yàn)榻^熱材料的允許工作溫度較低， 只能用于溫度在 1000 以下的部位，所以在電爐上只用在爐墻的最外層和爐底的最下層，避免與高溫爐渣和爐氣接觸。我國目前堿性電爐主要使用

15、石棉板、硅藻土粉和粘土磚作絕熱材料，石棉板是用石棉和粘結(jié)劑制成的板狀材料。石棉是一種纖維狀的礦物，主要組分是鎂、 硅、鈣化合物。硅藻土粉是硅藻土加工成的，主要成分是SiO2粘結(jié)劑瀝青是焦油分餾后的殘留物，為黑色固體。電爐一般采用中溫瀝青，它在高溫下（ 200以上）易碳化。瀝青揮發(fā)物去掉后留下的固定碳在爐襯中起骨架作用，可提高鎂砂和白云石的耐火度、抗渣性和熱穩(wěn)定性。瀝青使用前，需做脫水處理，使水份不高于。焦油 ：焦油是煉焦的副產(chǎn)品，是黑色粘稠狀液體，其粘性極大。焦油主要用作打結(jié)爐襯和制作鎂砂磚（或白云石磚）的粘結(jié)劑。焦油使用前也需做脫水處理，使水份不高于。鹵水 ：鹵水主要成分是氯化鎂（ MgCl

16、2 ），通常以固態(tài)供應(yīng)。使用前可根據(jù)要求比重加入凈水，經(jīng)加熱熔化成符合要求的水溶液后使用。鹵水主要用于拌耐火泥，以及在打結(jié)無碳爐襯時(shí)作為鎂砂的粘結(jié)劑。水玻璃 ：水玻璃（）又稱硅酸鈉或泡花堿，一般以液態(tài)供應(yīng)，也有塊狀固體水玻璃。它含有 SiO271 76，Na2O8 14。水玻璃主要用于拌耐火泥，以及在打結(jié)酸性爐襯時(shí)做石英砂損粘結(jié)劑。爐型尺寸熔池的形狀和尺寸目前電弧爐的熔池形狀大致有兩種類型：圓臺(tái)形（截頭圓錐形）和圓臺(tái)加球缺形。當(dāng)熔池采用全部磚砌結(jié)構(gòu)時(shí)，多為圓臺(tái)形，而對(duì)于打結(jié)或振動(dòng)成形的熔池，一般選用圓臺(tái)加球缺形。帶有球缺形的爐底便于在熔化初期聚集一定厚度的鋼液，即保護(hù)爐底不被電弧燒壞，又有利于

17、吹氧助熔，加快熔化。球缺的高度約為熔池深度的 1/5。圓臺(tái)側(cè)面（爐坡）與水平線夾角為45o，這是為了保證有較大的熔池容積，并且便于修補(bǔ)爐坡。在出鋼口側(cè)爐坡砌成與水平線成30o 角，這樣在爐體傾動(dòng)到40o 左右時(shí)，就能把鋼渣全部倒出。熔池的主要尺寸是熔池直徑 D 和熔池深度 H。熔池直徑通常是指爐門坎平面的直徑，熔池深度是爐門坎平面到爐底中心處的深度。熔池的直徑和深度應(yīng)有一定的比例。通常 D/H較適宜。當(dāng)容積固定時(shí)，熔池深度越小，熔池直徑越大。熔池直徑大，則鋼渣的接觸面大，有利于鋼渣界面化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)鋼液上下溫差小。但熔池過淺，熔池表面積過大，則鋼液的散熱面積增加，熱損失大，電耗增加。Yf

18、熔煉室的形狀和尺寸熔煉室是指熔池上面部分的空間，熔煉室的形狀也是一個(gè)帶球缺的圓臺(tái)形。爐墻做成傾斜式，使其不易倒塌和便于修補(bǔ)，頂裝料時(shí)避免爐墻被料罐撞壞，同時(shí)保證爐蓋內(nèi)表面受到的熱輻射比較均勻。通常傾斜角為6oo7 ，即爐墻每高1m向外傾斜 100mm左右。熔煉室的主要尺寸是熔煉室的高度H1。這個(gè)尺寸的選擇要保證廢鋼能一次全部裝入爐內(nèi)，同時(shí)要考慮爐蓋的受熱情況和熔池的加熱。H1 大，爐蓋壽命高，但爐墻散熱面積大，熱損失大，電能消耗多。如H1 太小，會(huì)嚴(yán)重影響爐蓋的壽命。一般推薦下列比例關(guān)系：H1（）D對(duì)于小爐子取上限，大爐子取下限?？紤]到鋼液沸騰時(shí)，不至于讓爐渣嚴(yán)重侵蝕和沖刷爐墻，爐坡與爐墻接縫

19、處的位置應(yīng)比爐門坎平面再高100mm左右。因此：熔煉室的下口直徑（mm）： D2 D2×100熔煉室的上口直徑（mm）： D1 D22× H 1100 10爐門寬（ mm）：C（） D爐門高（ mm）：h門（）C出鋼口直徑（ mm）： 150 200爐蓋的形狀和尺寸高鋁磚爐蓋的拱高為：h3（ 1 1） D379鎂鋁磚或鎂鉻磚爐蓋的拱高為：h3（11） D783拱高大一些，爐蓋壽命高。但拱高太高，使?fàn)t子加高，電極加長，電極消耗增加，電極升降的行程也加長。電極圓心圓直徑（mm）為：d極心 （） D3電極孔直徑（ mm）為：d孔 d 電極 2×水冷圈壁厚 2×

20、（ 20 40）對(duì)于爐蓋厚度，小爐子為230mm，中型爐子為300mm，大型爐子為350mm。爐襯的砌筑爐底的砌筑電爐爐底的結(jié)構(gòu)分為絕熱層、保護(hù)層（砌磚層）和工作層3 層。絕熱層絕熱層是爐底的最下層，它的作用是減少電爐的熱損失，并保證熔池上下鋼液的溫差小。 通常的砌法是： 在爐殼上，先鋪一層石棉板 （約 10mm），再鋪硅藻土粉（ 20mm），硅藻土粉上面平砌一層絕熱磚（硅藻土磚或粘土磚： 65mm），磚縫應(yīng)不大于2mm，縫隙用硅藻土粉或粘土磚粉填充。保護(hù)層絕熱層上面是保護(hù)層。其作用是保證熔池的堅(jiān)固性，防止漏鋼。保護(hù)層采用優(yōu)良的堿性磚，一般用鎂磚砌筑。所用的鎂磚有異型和標(biāo)型兩種。 采用異型磚時(shí)

21、， 砌制磚縫小， 質(zhì)量好，而標(biāo)準(zhǔn)磚差些，但使用磨磚機(jī)修整后，也能保證操作質(zhì)量。砌磚方法有 3 種：平砌、側(cè)砌和立砌（豎砌） 。平砌操作簡單，但磚面較大時(shí)受熱后容易拱起；側(cè)砌和立砌比較困難，但受熱后不容易拱起。電爐一般采用平砌。砌制時(shí)，首先在絕熱磚層上平砌 24 層 65mm厚的鎂磚。然后再沿四周平砌 46 層 65mm厚的鎂磚，砌成臺(tái)階形或圓柱形。層與層之間要交叉砌制，互相成 60o 或 45o 角，不得平行或成直角； 各層砌磚都要平整、 緊固，砌縫要小（ 2mm），磚縫用粒度不大于的鎂砂粉填充， 并以手錘敲擊磚面，使其填充密實(shí)。絕熱層和保護(hù)層砌成后，應(yīng)保持干燥。工作層保護(hù)層上面是工作層。工作

22、層是容納鋼液和爐渣的部位，直接與鋼渣接觸，熱負(fù)荷高，化學(xué)侵蝕嚴(yán)重，機(jī)械沖刷作用強(qiáng)烈，極易損壞，因此必須保證它的質(zhì)量。工作層使用的耐火材料為鎂砂，粘結(jié)劑用焦油、瀝青；制作無碳爐襯時(shí)，用鹵水或水玻璃作粘結(jié)劑。工作層成形方法分打結(jié)、振動(dòng)和砌筑3 種：A 打結(jié)成形打結(jié)用鎂砂的粒度應(yīng)有恰當(dāng)?shù)呐浔?。通常鎂砂按粒度3 8mm70，13mm30組合使用，效果較好。大粒鎂砂起骨干作用，保證工作層的強(qiáng)度，小粒鎂砂填充空隙，保證它的緊密性。鎂砂使用前應(yīng)經(jīng) 200以上溫度烘烤，以除去水分。鎂砂和焦油、瀝青應(yīng)在合適的溫度下均勻混合。打結(jié)溫度一般為 100 130，打結(jié)使用的風(fēng)錘壓力為。打結(jié)要分層進(jìn)行，第一層以 3040

23、mm為宜，以后各層應(yīng)少于 20mm， 20t 爐子約 300mm。打結(jié)爐底的最大特點(diǎn)是整體性，沒有縫隙。一個(gè)打結(jié)好的爐底應(yīng)為半球形，尺寸合乎要求，出鋼口處具有足夠的坡度。B 振動(dòng)成形人工打結(jié)成形，工作效率低，勞動(dòng)條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，打結(jié)質(zhì)量得不到保證。振動(dòng)成形的原理在于：材料在較高的頻率和小振幅的振動(dòng)作用下，小粒和細(xì)粉會(huì)像液體一樣鉆進(jìn)大粒間的縫隙中，從而提高了材料的密度。振動(dòng)成形的原材料準(zhǔn)備大體與人工打結(jié)相似，但配比應(yīng)有所區(qū)別。C 砌筑成形除了采用振動(dòng)成形外， 有些廠采用了機(jī)制小磚砌筑爐底工作層的方法。各種原材料按比例均勻混合后，用壓磚機(jī)預(yù)制成小磚，然后根據(jù)爐體尺寸要求進(jìn)行砌筑。爐底用瀝青鎂砂

24、磚，無碳爐襯用鹵水鎂砂磚。各種磚的尺寸應(yīng)與爐殼尺寸相吻合，以保證砌磚時(shí)磚縫緊密，砌筑方便。磚的外形要完整，不能有缺角缺棱。而且要妥善保管，防止受潮。砌磚時(shí)，磚縫要錯(cuò)開，不能重疊，磚縫不大于 2mm，縫隙用填料塞緊。爐墻的砌筑爐墻的結(jié)構(gòu)一般可分為保溫層和工作層兩部分。保溫層用石棉板和粘土磚砌筑。通常在緊貼爐殼鋼板處用一層10 15mm的石棉板，再砌筑一層 65mm的粘土磚，構(gòu)成保溫層。有些廠為了擴(kuò)大電爐裝入量和減少上部爐墻的倒塌，取消爐墻保溫層，用一層薄型的瀝青鎂砂壓制磚代替，使?fàn)t墻總厚度減薄但工作層增加，并且上部爐墻有機(jī)會(huì)與爐殼鋼板燒結(jié)牢。工作層的砌筑方法可分3 種：用堿性磚或機(jī)制小磚砌筑：用

25、鎂磚。鎂鋁磚和鉻鎂磚砌筑的爐墻成本最高，一般國內(nèi)鋼廠很少采用。但這些爐墻有較高的耐火度，且不會(huì)使鋼液增碳，所以某些鋼廠在冶煉低碳或超低碳等鋼種時(shí)，仍在使用。砌筑爐墻所用的機(jī)制小磚有瀝青鎂砂磚、白云石磚、鹵水鎂砂磚。無碳爐襯用鹵水鎂砂磚，化渣爐用石磨硅磚砌筑。機(jī)制小磚的密度高于打結(jié)爐墻，有較高的使用壽命，勞動(dòng)條件也較好。大塊鎂砂磚裝配：采用這種方法時(shí)，將爐墻分成 3 大塊和 1 小塊（爐門框上） 。大塊鎂砂制作的方法，一是人工打結(jié)，一是振動(dòng)成形。人工打結(jié)是在預(yù)制的鋼模中進(jìn)行，模子上小下大，有一個(gè)坡度。打結(jié)材料和打結(jié)過程與爐底相同。振動(dòng)成形時(shí)模子放在振動(dòng)臺(tái)上，混合料可分批或連續(xù)加入，然后放上壓塊進(jìn)

26、3行振動(dòng)，爐墻從振好到脫模不應(yīng)少于8h，體積密度應(yīng)大于cm。整體打結(jié)和整體振動(dòng)成形：打結(jié)和振動(dòng)成形的材料、配比、技術(shù)操作和質(zhì)量要求等與爐底相同。為了節(jié)省鎂砂，在爐墻的上部可采用一部分或全部廢鎂砂或白云石，在不同的高度上可以采用不同質(zhì)地的材料。爐墻也可全部采用白云石打結(jié)。爐墻的厚度按實(shí)際情況而定，應(yīng)能保證爐殼外部溫度不大于150為好。爐墻下部渣線處的厚度與爐底中心處的厚度相近。爐蓋的砌筑目前，堿性電弧爐爐蓋大多采用一級(jí)高鋁磚，分為異型磚和標(biāo)準(zhǔn)磚兩種。采用標(biāo)準(zhǔn)磚，砍磚量大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，砌筑質(zhì)量不高。而采用異型磚，情況則恰恰相反， 砍磚量較少， 磚縫小，砌筑質(zhì)量好， 所以費(fèi)工時(shí)也較少。因此，我國各鋼廠

27、均采用異型磚。爐蓋的砌筑方法很多，最普遍的是“人字形砌法”。爐蓋砌筑前，應(yīng)檢查爐蓋圈是否變形，并做水壓試驗(yàn)，如有變形和漏水現(xiàn)象，則應(yīng)在矯正和修補(bǔ)后才能使用。為了保證爐蓋砌好后有一定的拱度，砌筑前應(yīng)把爐蓋圈放在混凝土或鋼制的模子上，爐蓋圈要擺平，找正中心后再開始砌筑。人字形砌筑法砌筑時(shí)，一般首先以爐蓋中心為基點(diǎn)拉“十”字線，此十字線中一根必須通過 2 號(hào)電極孔的圓心。先砌好十字線磚，然后由此從下而上向中部鋪砌至電極孔部位，再開始砌三個(gè)電極孔，最后砌電極周圍及中心部位。也有先砌電極孔的。砌筑時(shí)用的泥料是高鋁磚粉和鹵水的混合物。爐蓋各部分的尺寸應(yīng)符合圖紙的要求，磚縫不大于2mm，磚與磚高低凸凹差不大

28、于 5mm，砌筑完畢后應(yīng)進(jìn)行干燥。爐蓋還可以用耐火混凝土制作。這種整體打結(jié)的爐蓋可以達(dá)到一、二級(jí)高鋁磚爐蓋的水平，并為解決爐蓋材料開辟了新途徑。酸性電弧爐爐襯酸性電弧爐爐襯用酸性耐火材料砌筑而成，爐蓋、爐底和爐墻可以全部用硅磚砌筑，爐底和爐墻的工作層也可用石英砂和水玻璃打結(jié)而成。砌筑方法和操作要求與堿性電弧爐爐襯相似。由于硅磚加熱時(shí)有較大的體積變化，砌磚體之間每隔一定的距離就要墊入馬糞紙，加熱時(shí)墊紙燒毀，硅磚即可膨脹。水冷爐襯水冷掛渣爐壁電弧爐水冷掛渣爐壁的結(jié)構(gòu)分為鑄管式、板式或管式、噴淋式等。水冷爐蓋電弧爐水冷爐蓋的結(jié)構(gòu)主要是管狀的，根據(jù)水冷卻管的布置，將其結(jié)構(gòu)分為管式環(huán)狀、管式套圈和外環(huán)套

29、圈組合式、管式環(huán)狀與耐火材料組合式等。水冷爐蓋根據(jù)需要開設(shè)數(shù)個(gè)孔，包括3 個(gè)電極孔，裝輔助料孔、氣體排放孔等。三相交流電弧爐需3 個(gè)電極孔，直流電弧爐可以有1 個(gè)或 3 個(gè)孔。由于電極自身被加熱，電極孔應(yīng)由具有良好導(dǎo)熱性的水冷卻管組成的金屬環(huán)構(gòu)成。管式套圈和外環(huán)套圈組合式水冷爐蓋水冷爐蓋的部件有：管式環(huán)形外套圈，具有1 個(gè)中心， 1 組管式支桿從外套圈向中心伸展；管式環(huán)形內(nèi)套圈，固定在支桿上且形成數(shù)個(gè)通道；由各自凹管件構(gòu)成的內(nèi)套圈彎頭形成通道， 在通道間各自內(nèi)凸管彎頭構(gòu)件安裝在支桿上，且與各自凹管件共同形成3 個(gè)管狀通孔（電極孔） ；與外套管同心，并位于內(nèi)套圈內(nèi)，由與內(nèi)套圈相連的管組成中心套圈

30、，它與外圈中的循環(huán)系統(tǒng)相聯(lián)，還有一組冷卻管套圈，它和支桿相互連通。管式環(huán)狀與耐火材料組合式水冷爐蓋爐蓋水冷管布置為環(huán)狀水冷，爐蓋中心部分使用耐火材料，其中設(shè)置耐火材料電極孔。該爐蓋結(jié)構(gòu)簡單，其缺點(diǎn)是壽命短。爐襯的維護(hù)爐襯損壞的原因爐渣對(duì)爐襯的侵蝕作用，決定于它的組成和流動(dòng)性。渣中SiO2 含量越高，堿性爐襯被侵蝕越嚴(yán)重。除 SiO2 外，渣中 Al 2 O3 、Fe2O3、CaF2 等，同樣侵蝕爐襯。爐渣流動(dòng)性對(duì)爐襯也有影響，渣稀對(duì)爐襯沖刷作用嚴(yán)重，并且反射電弧的能力強(qiáng)，會(huì)增加爐襯的熱負(fù)荷；渣稠使熔池加熱困難，物化反應(yīng)條件變差，延長爐襯高溫作用時(shí)間（即冶煉時(shí)間） 。這些都會(huì)加速爐襯的損壞。在許

31、多情況下，爐襯的損壞是由于機(jī)械力的沖擊而引起的，如布料不合理、爐底沒有小廢鋼保護(hù)、裝料時(shí)料罐太高，爐底就可能被大塊廢鋼砸成凹坑。爐蓋升降， 爐體開出引起的機(jī)械振動(dòng)也是損壞爐襯的原因。 另外，爐料配比不當(dāng)，冶煉操作不正確，如吹氧時(shí)高溫的氧氣流股直接觸及爐襯等，都會(huì)損壞爐襯。爐底和爐坡的維護(hù)每爐出鋼應(yīng)將鋼水和爐渣全部倒凈，爐底有殘鋼和殘?jiān)鼤r(shí)應(yīng)盡快扒出，以免降低耐火度或使?fàn)t底上漲， 必須始終保持爐底、 爐坡的正確形狀，當(dāng)爐底出現(xiàn)凹坑和上漲時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理。裝料時(shí)應(yīng)盡量縮短時(shí)間，要防止?fàn)t料對(duì)爐子的嚴(yán)重沖擊。裝料前爐底應(yīng)均勻加入足夠量的石灰；裝料時(shí)應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，料罐不能距爐底太高，以防止料塊撞壞爐底、爐坡

32、。熔化期應(yīng)防止?fàn)t料“搭橋” ，“搭橋”一發(fā)生就須及時(shí)處理，防止下層鋼液過熱熔蝕爐底。吹氧助熔時(shí)，不準(zhǔn)高溫的氧氣流股觸及爐底、爐坡；爐坡上的固體爐料， 應(yīng)盡量將其拉入熔池內(nèi)， 萬不得已時(shí)， 才用氧氣切割，不得用吹氧管探詢?nèi)鄢刂械墓腆w爐料。氧化期吹氧脫碳時(shí)， 吹氧管插入深度應(yīng)合適，必須前后左右來回?cái)[動(dòng)，不準(zhǔn)觸及爐底和爐坡，以防局部過熱而損壞。加入礦石時(shí)，應(yīng)均勻散布，以免熔池過于激烈沸騰，損壞爐底、爐坡。冶煉過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照電力曲線供電，掌握好各期溫度；應(yīng)時(shí)刻注意調(diào)整爐渣的堿度和流動(dòng)性，防止堿度過低和爐渣過稀，侵蝕爐襯。攪拌熔池時(shí)，應(yīng)注意鐵耙不要碰爐底，特別是煉含鎢鋼時(shí)，向爐底試探鎢絲溶解程度時(shí)要小心?？傊?，應(yīng)避免一切不正常操作，盡量縮短冶煉時(shí)間。爐墻的維護(hù)爐墻的壽命主