噸電弧爐設(shè)計(jì)

1、 120噸電弧爐爐體設(shè)計(jì)第1章 電弧爐煉鋼的發(fā)展1.1電弧爐的發(fā)展 國(guó)外電爐煉鋼的發(fā)展情況 自上世紀(jì)中葉至今，盡管轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但世界電爐鋼比例不斷增長(zhǎng)，從1950年的7.3增長(zhǎng)到2004年的33.8。 電爐鋼比例的增長(zhǎng)，主要是由于跟高爐轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程相比，電爐煉鋼具有固定投資小，消耗鐵礦石，焦炭，水等資源少，占地面積小，可比能耗低，對(duì)環(huán)境污染少，工廠可接近資源產(chǎn)地及市場(chǎng)，啟動(dòng)及停爐靈活等優(yōu)點(diǎn)，符合全球可持續(xù)發(fā)展要求。 本世紀(jì)前四年，世界上年產(chǎn)鋼500萬噸以上的主要產(chǎn)鋼國(guó)家各國(guó)粗鋼產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，電爐鋼比例不同國(guó)家有增有減，總體上有所降低，從2001年至2003年電爐鋼的比例從35%

2、下降至33.1%。2004年雖然粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，但世界電爐鋼比例從33.1%上升至33.8%。 我國(guó)現(xiàn)代電爐煉鋼的發(fā)展情況 我國(guó)現(xiàn)代電爐煉鋼始于1993年原冶金部和上海市在上海召開的“當(dāng)代電爐流程和電爐工程問題研討會(huì)”（以下簡(jiǎn)稱第一次上海會(huì)議）。由于各級(jí)政府部門引導(dǎo)，支持鋼鐵企業(yè)進(jìn)行了對(duì)現(xiàn)代電爐流程的一輪投資，依靠引進(jìn)國(guó)外現(xiàn)代電爐流程先進(jìn)技術(shù)，在我國(guó)建成了一批“三位一體”或“四位一體”的先進(jìn)電爐流程。 從1993年至今，我國(guó)電爐鋼生產(chǎn)的發(fā)展可分為三個(gè)階段。 在1993年至2000年這一階段，我國(guó)電爐鋼產(chǎn)量在18002000萬t波動(dòng)，電爐鋼比例逐年下降，從23.2%下降至15.7%。這是由于一

3、方面淘汰了大量落后的小電爐，使得我國(guó)電爐鋼產(chǎn)量下降，另一方面新投產(chǎn)的大電爐產(chǎn)量還是不夠高，致使電爐鋼產(chǎn)量在一個(gè)水平線上波動(dòng)，另外由于轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng)，電爐鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)比較慢，致使電爐鋼比例下降，但這也正好說明“第一次上海會(huì)議”的意義及影響，如果沒有1993年的“第一次上海會(huì)議”，在小電爐大量被淘汰的情況下，2000年我國(guó)電爐鋼的比例恐怕還會(huì)低很多。 從2000年至2003年，在世界電爐鋼比例有所下降的同時(shí)，我國(guó)電爐鋼比例卻走出了低谷有所回升。從2000年的15.7上升到2003年的17.6。電爐鋼比例回升說明在這一階段，雖然全國(guó)鋼產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，但電爐鋼增長(zhǎng)的速度比鋼總量增長(zhǎng)的速度更快。 在2

4、001-2003年間，我國(guó)鋼生產(chǎn)迅速發(fā)展，年增長(zhǎng)速率達(dá)2022%，遠(yuǎn)高于世界同期增長(zhǎng)速度。電爐鋼增長(zhǎng)速度更高，達(dá)27-28%，電爐鋼比例回升了約2個(gè)百分點(diǎn)。 電爐鋼比例有所回升的原因，除了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的拉動(dòng)以外，主要是由于上世紀(jì)九十年代鋼鐵企業(yè)在有關(guān)政府部門的引導(dǎo)和支持下，對(duì)發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代電爐鋼流程進(jìn)行的一輪投資新增電爐鋼生產(chǎn)能力的釋放，一批現(xiàn)代電爐流程 迅速投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)、超產(chǎn)以及我國(guó)電爐鋼工作者在消化引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，開發(fā)具有中國(guó)特色的現(xiàn)代電爐煉鋼技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，電爐冶煉周期大大縮短，生產(chǎn)率大大提高。 2004年以后進(jìn)入第三階段，在這一階段，中國(guó)電爐鋼比例正面臨著199

5、0年以來第二次逐年下降的局面，由于前一階段我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)爐流程進(jìn)行大量投資導(dǎo)致的轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)能力的釋放，使我國(guó)轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速度達(dá)27%，而電爐鋼第一輪投資導(dǎo)致的潛能挖掘釋放已經(jīng)飽和，年增長(zhǎng)速度大大降低到6.7%，轉(zhuǎn)爐鋼增長(zhǎng)速度高于電爐鋼，從而使電爐鋼比例又有所下降，估計(jì)這次下降的勢(shì)頭比1993-2000年那次更猛，1993-2000年每年平均約降低了一個(gè)百分點(diǎn)，而這次在2003-2004年間，一年內(nèi)就下降了約二個(gè)百分點(diǎn)，從17.6%下降到15.2%。2005年我國(guó)鋼產(chǎn)量將達(dá)到約3.5億t，電爐鋼比例可能低于13%。今后幾年如不控制全國(guó)鋼的總產(chǎn)量和轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)，較大幅度增加電爐鋼產(chǎn)量，則電爐

6、鋼的比例還會(huì)迅速下降。在過去的20年中,我國(guó)電爐煉鋼得以迅速增長(zhǎng)，至2000年底已有19座70t超高功率電弧爐投入運(yùn)行。電爐鋼的迅速增長(zhǎng)已成了第二位的煉鋼方法。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大部分電弧爐鋼是一般鋼種，電弧爐煉鋼已成為重要的常規(guī)生產(chǎn)技術(shù)，而不僅僅是生產(chǎn)特殊鋼、合金鋼的特殊生產(chǎn)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)之所以能迅速發(fā)展得宜于以下幾個(gè)主要條件： (1) 冶煉周期縮短為60100min。 (2) 電能充足、電價(jià)穩(wěn)定，噸鋼電耗不大于375kW·h。 (3) 電爐趨向大型化,超高功率化,與爐外精煉配合,冶煉工藝強(qiáng)化,生產(chǎn)率大大提高。 (4) 鋼液溫度和成分容易控制，品種適應(yīng)性廣。?在過去20年中，電弧爐煉鋼

7、的用氧技術(shù)取得了矚目的發(fā)展。氧氣的利用已由最初的脫碳反應(yīng)躍居為電弧爐的第二熱源，部分取代了相對(duì)昂貴的電源?，F(xiàn)代電弧爐煉鋼的供氧量為2040m3/t，甚至更高。其向熔池提供的化學(xué)能占總輸入能量的30%40%。先進(jìn)的電弧爐廣泛采用強(qiáng)化供氧和泡沫渣冶煉、廢鋼預(yù)熱等技術(shù)，因而電弧爐的冶煉時(shí)間大大縮短，即使100t以上的大型電爐，全爐的冶煉時(shí)間也只有6070min，噸鋼電耗不大于375kW·h，噸鋼電極消耗不大于1.5kg?，F(xiàn)代煉鋼流程主要是轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程。2004年世界粗鋼產(chǎn)量達(dá)10.548億t，其中轉(zhuǎn)爐鋼66452萬t，占63%，電爐鋼35652萬t，占33.8%。我國(guó)鋼產(chǎn)量27470

8、萬t，其中轉(zhuǎn)爐鋼23271萬t，占85.72%，電爐鋼4167.1萬t，僅占15.17%。 筆者在此分析了我國(guó)不同時(shí)期電爐鋼比例逐年下降的原因，討論了為什么要重視電爐鋼的發(fā)展，指出了在目前我國(guó)廢鋼資源及電力緊缺的條件下，發(fā)展電爐煉鋼的方法及技術(shù)措施，認(rèn)為目前應(yīng)考慮對(duì)發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代電爐煉鋼的第二輪投資。1.1.1 超高功率電弧爐超高功率電弧爐作為電弧爐發(fā)展的基本方向，為實(shí)現(xiàn)其高產(chǎn)、低耗、優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)，就必須具備快速而準(zhǔn)確的生產(chǎn)控制，全面而優(yōu)化的綜合管理。單憑經(jīng)驗(yàn)或依據(jù)普通電弧爐的控制和管理方法，已不能適應(yīng)生產(chǎn)需要，而在生產(chǎn)過程控制中，電氣運(yùn)行是極為關(guān)鍵的技術(shù)。電弧爐電氣運(yùn)行是電爐冶煉生產(chǎn)最基本的保障

9、，它關(guān)系到冶煉工藝、原料、電氣、設(shè)備等諸多方面的問題，直接影響電爐煉鋼生產(chǎn)的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因此對(duì)其進(jìn)行最佳化的研究意義重大，不但可保障冶煉工藝的順行、充分有利于設(shè)備資源，還能提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗。50年代，為了提高電弧爐生產(chǎn)率，當(dāng)時(shí)采用加大電爐變壓器提高電壓的方法來增加輸入功率，即采用“高電壓、大功率”的運(yùn)行制度。到60年代，當(dāng)時(shí)爐子容量還不很大，功率級(jí)別也不很高，約為400 kVA/t，變壓器總?cè)萘吭?0 MVA左右。這一時(shí)期，電爐主要生產(chǎn)特殊鋼、合金鋼，流程為電爐出鋼后模鑄。隨著爐子供電功率的增大，電弧對(duì)爐襯的輻射侵蝕大大增強(qiáng)。在70年代中后期，一度推崇高功率、大電流、短電弧操作方式。

10、因而，功率因數(shù)值較低，特別是在最大電弧功率處工作，功率因數(shù)僅為0.72左右。因?yàn)槎潭值碾娀?，?duì)爐襯熱輻射減少，減輕了因提高功率對(duì)爐襯耐火材料的強(qiáng)烈侵蝕，也提高了熱效率；同時(shí)由于電弧電流加大，對(duì)鋼渣的攪拌加強(qiáng)，強(qiáng)化了熔池的傳熱；此外，大電流短電弧穩(wěn)定性高，對(duì)電網(wǎng)的沖擊小。這一時(shí)期，典型的爐子變壓器容量大約在50 MVA左右，功率級(jí)別約為500 kVA/t，典型的流程為電爐、鋼包爐、連鑄、棒線材軋機(jī)。所謂“低電壓”和“短電弧”都只是相對(duì)于相同的變壓器容量而言。實(shí)際上，如果把1臺(tái)普通功率電弧爐改造成為超高功率電弧爐，由于功率大大增加，變壓器的二次電壓和電弧長(zhǎng)度都比原來普通功率電弧爐的大。這種短弧操

11、作法，在美國(guó)又稱為“滑動(dòng)功率因數(shù)法”。其要點(diǎn)是整個(gè)熔煉過程自始至終只采用一檔相當(dāng)?shù)偷碾妷憾B續(xù)改變電流工作點(diǎn)。若用平衡的回路特性理論來描述工作點(diǎn)的“滑動(dòng)”，那就是功率因數(shù)先由電弧功率最大點(diǎn)(0.720.75)逐漸平緩地過渡到有功功率最大點(diǎn)(0.707)，再減少到0.68。這種情況適應(yīng)于美國(guó)的條件：廢鋼行業(yè)發(fā)達(dá)，可保證入爐廢鋼塊度小且均勻。這種方法的難點(diǎn)是判斷何時(shí)由相對(duì)長(zhǎng)弧改為短弧。上述低功率因數(shù)的運(yùn)行方式不利于變壓器能力的充分利用，且電極消耗很大。隨著水冷爐壁、水冷爐蓋尤其是泡沫渣技術(shù)的出現(xiàn)和成功，使“高電壓、低電流、長(zhǎng)電弧、泡沫渣”操作有了可能，這類超高功率電弧爐是80年代中期的先進(jìn)技術(shù)。在

12、這個(gè)時(shí)期，爐子容量進(jìn)一步大型化，功率級(jí)別又有所提高，爐子變壓器容量達(dá)到了70 MVA以上，電爐鋼進(jìn)入扁平材、管材市場(chǎng)。其運(yùn)行特點(diǎn)是高功率因數(shù)操作，使變壓器的能力較充分地發(fā)揮。到了90年代，電爐的容量進(jìn)一步加大，爐子變壓器容量達(dá)到了100 MVA左右，功率級(jí)別已超過800 kVA/t。在爐子電氣運(yùn)行特點(diǎn)方面出現(xiàn)了高阻抗和變阻抗技術(shù)；另外由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成功應(yīng)用，使電弧爐的電氣運(yùn)行工作點(diǎn)的識(shí)別和控制有了很大改善。這一時(shí)期的電爐電氣運(yùn)行采用“更高電壓、更小電流、更長(zhǎng)電弧”的操作制度。原料條件的改善、薄板坯連鑄連軋技術(shù)的出現(xiàn)使得電爐鋼向管材、板帶等純凈鋼領(lǐng)域進(jìn)展。電爐技術(shù)的進(jìn)步和電爐流程的發(fā)展與電爐

13、電氣的運(yùn)行密切相關(guān)：一方面隨著對(duì)超高功率電弧爐電氣運(yùn)行研究的不斷深入，開發(fā)了許多新技術(shù)、設(shè)備及相關(guān)操作工藝，如直流電弧爐、導(dǎo)電電極臂、高阻抗電爐、智能電弧爐、水冷電纜、水冷/中空/浸漬/鍍層電極等等；另一方面也保障了超高功率電爐煉鋼其配套技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，如海綿鐵等廢鋼代用品的使用、泡沫渣操作、替代能源的利用等等。1.1.2爐底出鋼電爐冶煉工藝操作   EBT電爐冶煉己從過去包括熔化、氧化、還原精煉、溫度、成分控制和質(zhì)量控制的煉鋼設(shè)備，變成僅保留熔化、升溫和必要精煉功能(脫磷、脫碳)的化鋼設(shè)備。而把那些只需要較低功率的工藝操作轉(zhuǎn)移到鋼包精煉爐內(nèi)進(jìn)行。鋼包精煉爐完全

14、可以為初煉鋼液提供各種最佳精煉條件，可對(duì)鋼液進(jìn)行成分、溫度、夾雜物、氣體含量等的嚴(yán)格控制，以滿足用戶對(duì)鋼材質(zhì)量越來越嚴(yán)格的要求。盡可能把脫磷，甚至部分脫碳提前到熔化期進(jìn)行，而熔化后的氧化精煉和升溫期只進(jìn)行碳的控制和不適宜在加料期加入的較易氧化而加入量又較大的鐵合金的熔化，對(duì)縮短冶煉周期，降低消耗，提高生產(chǎn)率特別有利。      EBT電爐采用留鋼留渣操作，熔化一開始就有現(xiàn)成的熔池，輔之以強(qiáng)化吹氧和底吹攪拌，為提前進(jìn)行冶金反應(yīng)提供良好的條件。從提高生產(chǎn)率和降低消耗方面考慮，要求電爐具有最短的熔化時(shí)間和最快的升溫速度以及最少的輔助時(shí)間(如

15、補(bǔ)爐、加料、更換電極、出鋼等)，以期達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益。   (1)快速熔化與升溫操作   快速熔化和升溫是當(dāng)今電弧爐最重要的功能，將第一籃廢鋼加入爐內(nèi)后，這一過程即開始進(jìn)行。為了在盡可能短的時(shí)間內(nèi)把廢鋼熔化并使鋼液溫度達(dá)到出鋼溫度，在EBT電爐中一般采用以下操作來完成:以最大可能的功率供電，氧一燃燒嘴助熔，吹氧助熔和攪拌，底吹攪拌，泡沫渣以及其它強(qiáng)化冶煉和升溫等技術(shù)。這些都是為了實(shí)現(xiàn)最終冶金目標(biāo)，即為爐外精煉提供成分、溫度都符合要求的初煉鋼液為前提，因此還應(yīng)有良好的冶金操作相配合。(2)脫磷操作   脫磷

16、操作的三要素，即磷在渣一鋼間分配的關(guān)鍵因素有:爐渣的氧化性、石灰含量和溫度。隨著渣中FeO,CaO的升高和溫度的降低，渣一鋼間磷的分配系數(shù)明顯提高。因此在電弧爐中脫磷主要就是通過控制上面三個(gè)因素來進(jìn)行的。所采取的主要工藝有：強(qiáng)化吹氧和氧一燃助熔，提高初渣的氧化性;提前造成氧化性強(qiáng)、堿度較高的泡沫渣，并充分利用熔化期溫度較低的有利條件，提高爐渣脫磷的能力:及時(shí)放掉磷含量高的初渣，并補(bǔ)充新渣，防止溫度升高后和出鋼時(shí)下渣回磷;   采用噴吹操作強(qiáng)化脫磷，即用氧氣將石灰與螢石粉直接吹入熔池，脫磷率一般可達(dá)80%，并能同時(shí)進(jìn)行脫硫，脫硫率接近50%;采用無渣出鋼技術(shù)，嚴(yán)格控

17、制下渣量，把出鋼后磷降至最低。一般下渣量可控制在2kg/t，對(duì)于(P2O5)=1%的爐渣，其回磷量0.001%。   出鋼磷含量控制應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格、合金化等情況來綜合考慮，一般應(yīng)<0.02% 。    (3)脫碳操作   電爐配料采取高配碳，其目的主要是:熔化期吹氧助熔時(shí)，碳先于鐵氧化，從而減少了鐵的燒損:滲碳作用可使廢鋼熔點(diǎn)降低，加速熔化;碳-氧反應(yīng)造成熔池?cái)噭?dòng)，促進(jìn)了渣-鋼反應(yīng)，有利于早期脫磷:在精煉升溫期，活躍的碳-氧反應(yīng)，擴(kuò)大了渣-鋼界面，有利于進(jìn)一步脫磷，有利于鋼液成分和溫度的均

18、勻化和氣體、夾雜物的上浮:活躍的碳-氧反應(yīng)有助于泡沫渣的形成，提高傳熱效率，加速升溫過程。   配碳量和碳的加入形式，吹氧方式，供氧強(qiáng)度及爐子配備的功率關(guān)系很大，需根據(jù)實(shí)際情況確定。   (4)合金化      EBT電爐合金化一般是在出鋼過程中在鋼包內(nèi)完成，那些不易氧化、熔點(diǎn)又較高的合金，如Ni, W, Mo等鐵合金可在熔化后加入爐內(nèi)，但采用留鋼操作時(shí)應(yīng)充分考慮前爐留鋼對(duì)下一爐鋼水所造成的成分影響。出鋼時(shí)要根據(jù)所加合金量的多少來適當(dāng)調(diào)整出鋼溫度，再加上良

19、好的鋼包烘烤和鋼包中熱補(bǔ)償，可以做到既提高了合金收得率，又不造成低溫。   出鋼時(shí)鋼包中合金化為預(yù)合金化，精確的合金成分調(diào)整最終是在精煉爐內(nèi)完成的。為使精煉過程中成分調(diào)整順利進(jìn)行，要求預(yù)合金化應(yīng)使被調(diào)成分不超過規(guī)格中限。    (5)溫度控制   良好的溫度控制是順利完成冶金過程的保證，如脫磷不但需要高氧化性和高堿度的爐渣，也需要有良好的溫度相配合，這就是強(qiáng)調(diào)應(yīng)在早期脫磷的原因。因?yàn)槟菚r(shí)溫度較低有利于脫磷:而在氧化精煉期，為造成活躍的碳氧沸騰，要求有較高的溫度(>1550):為使?fàn)t后處理和澆注正常進(jìn)

20、行，根據(jù)所采用的工藝不同要求電爐初煉鋼水有一定的過熱度，以補(bǔ)償出鋼過程、爐外精煉以及鋼液的輸送等過程中的溫度損失。   出鋼溫度應(yīng)根據(jù)不同鋼種，充分考慮以上各因素來確定。出鋼溫度過低，鋼水流動(dòng)性差，澆注后造成短尺或包中凝鋼:出鋼溫度過高，使鋼清潔度變壞，鑄坯(或錠)缺陷增加，消耗量增大?？傊?，出鋼溫度應(yīng)在能順利完成澆注的前提下盡量控制低些。   EBT電爐的出鋼溫度低(出鋼溫降小)節(jié)約能源、減少回磷。 EBT電弧爐的特點(diǎn)   EBT電爐結(jié)構(gòu)是將傳統(tǒng)電爐的出鋼槽改成出鋼箱，出鋼口在出鋼箱底部垂直向下。出鋼口

21、下部設(shè)有出鋼口開閉機(jī)構(gòu)，開閉出鋼口，出鋼箱頂部中央設(shè)有操作口，以便出鋼口的填料操作與維護(hù)。   EBT電爐主要優(yōu)越性在于，它實(shí)現(xiàn)了無渣出鋼和增加了水冷爐壁使用面積。優(yōu)點(diǎn)如下: (1)出鋼傾動(dòng)角度的減少。簡(jiǎn)化電爐傾動(dòng)結(jié)構(gòu):降低短網(wǎng)阻抗:增加水冷爐壁使用面積，提高爐體壽命。      (2)留鋼留渣操作。無渣出鋼，改善鋼質(zhì)量，有利于精煉操作:留鋼留渣，有利電爐冶煉、節(jié)約能源。   (3)爐底部出鋼。降低出鋼溫度，節(jié)約電耗:減少二次氧化，提高鋼的質(zhì)量:提高鋼包壽命。由于EBT電爐諸

22、多優(yōu)點(diǎn)，在世界范圍迅速得到普及?，F(xiàn)在建設(shè)電爐，尤其與爐外精煉配合的電爐，一定要求無渣出鋼，而EBT是首選。   EBT電爐的出鋼操作。出鋼時(shí)，向出鋼側(cè)傾動(dòng)約5°后，開啟出鋼機(jī)構(gòu)，出鋼口填料在鋼水靜壓力作用下自動(dòng)下落，鋼水流入鋼包，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開澆出鋼。當(dāng)鋼水出至要求的約95%時(shí)迅速回傾以防止下渣，回傾過程還有約5%的鋼水和少許爐渣流入鋼包中，爐搖正后(爐中留鋼10%15%,留渣95%)檢杳維護(hù)出鋼參考文獻(xiàn)： 中國(guó)CAD機(jī)械論壇1.1.3直流電弧爐直流煉鋼電弧爐簡(jiǎn)介 直流電弧爐是用直流電源供給電能的電弧爐。它與交流電弧爐一樣，也是利用電極和爐料(或熔

23、池)間產(chǎn)生的電弧來發(fā)熱，從而達(dá)到熔煉的目的。 直流電弧爐與交流電弧爐的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于：     三相交流電弧爐頂部安裝三根可以上下移動(dòng)的電極，而直流電爐僅在爐子頂部裝設(shè)一根可以上下移動(dòng)的電極，另一電極位于爐子底部固定不動(dòng)。     直流電弧爐需要直流供電，所以比三相交流電弧爐多一套將三相交流電變換成直流電的整流設(shè)備。 與傳統(tǒng)的交流電弧爐相比，直流電弧爐的主要優(yōu)點(diǎn)是： (1)電弧穩(wěn)定且集中，熔池?cái)嚢枇己?，爐內(nèi)溫度分布均勻，生產(chǎn)效率可以提高10%； (2)電流和

24、電壓波動(dòng)小、對(duì)電網(wǎng)的沖擊減少，三相供電平衡，功率因數(shù)高，可以節(jié)電5%以上； (3)電極損耗少，噸鋼電極消耗比交流電弧爐少50。 由于受到直流電源容量的限制，直流電弧爐發(fā)展緩慢。隨著可控硅技術(shù)的發(fā)展，大功率直流電源設(shè)備的制造技術(shù)逐漸成熟，在20世紀(jì)70年代后期直流電弧爐開始受到冶金界的重視。世界上第一座直流電弧爐于1982年在德國(guó)布什鋼廠建成并投產(chǎn)，以后的六、七年中，美、法、意、日等國(guó)相繼改建或新建成了各自的直流電弧爐，容量從30t到60t不等。1989年日本東京鋼鐵公司建成了當(dāng)時(shí)最大的一座容量為130t的直流電弧爐。近年來世界各國(guó)相繼建成并投產(chǎn)多座直流電弧爐，容量從60t到

25、180t。1989年中國(guó)太原機(jī)械鑄造廠研制成中國(guó)第一座小型直流電弧爐并投產(chǎn)，同年宣化鐵合金廠一座2000kVA埋弧直流電弧爐投產(chǎn)，用來生產(chǎn)硅鐵、錳鐵、硅鈣等鐵合金。進(jìn)入90年代后，直流電弧爐越來越受到重視，上海第三鋼鐵廠、長(zhǎng)城鋼廠、齊齊哈爾鋼廠、江陰沿山鋼廠、上海第一鋼鐵廠等先后引進(jìn)大型直流電弧爐，容量80100t不等。寶山鋼鐵(集團(tuán))公司從法國(guó)引進(jìn)一套雙爐殼(個(gè)電源)的150t直流電弧爐設(shè)備。采用直流電源的煉鋼電弧爐。采用單相直流電通到爐子上部頂電極作為陰極，底部（底電極或?qū)щ姞t底）作為陽極，形成上部電極電弧熔池下部電極為負(fù)載回路的電弧爐。其優(yōu)點(diǎn)是電極消耗大幅度降低；電弧穩(wěn)定；對(duì)電網(wǎng)沖擊小，

26、一般不設(shè)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置；噪音?。荒苡行Ю秒娔?。參考文獻(xiàn)： 直流電弧爐煉鋼 金鼎 編著1.2電弧爐煉鋼的優(yōu)缺點(diǎn)：電爐煉鋼是世界各國(guó)生產(chǎn)特殊鋼的主要方法，它具有以下的優(yōu)點(diǎn)：  電爐煉鋼的設(shè)備投資少、基建速度快；  煉鋼的熱能來自于電弧上，溫度可高達(dá)40006000，并且直接作用在爐料上，熱效率比較高，一般在65以上。此外，冶煉中含有難熔元素W、Mo等高合金鋼；  電爐煉鋼可以去除鋼中含有的夾雜物和有害氣體，以及去硫、脫氧、合會(huì)化等，以此來冶煉出高質(zhì)量的特殊鋼；  電爐煉鋼可采用熱裝或冷裝，不的受爐料的限制； 

27、 適應(yīng)性強(qiáng)，可連續(xù)生產(chǎn)也可間斷生產(chǎn)。 電弧煉鋼的缺點(diǎn)有：  電弧是點(diǎn)熱源，爐內(nèi)溫度分布不均勻，熔池各部位溫差較大；  爐氣或水分，在電弧的作用下，能解離出大量的H、N，而使鋼中的氣體含量增高。隨著電弧爐技術(shù)的發(fā)展和完善，以及廢鋼等代用品的開發(fā)與應(yīng)用，電弧爐流程可以使用廢鐵、廢鋼作為代用品，甚至可以使用比較多的生鐵進(jìn)行生產(chǎn)冶煉。因此，在全球角度看，以電弧爐煉鋼技術(shù)為代表的短流程鋼廠生產(chǎn)的前景十分廣闊。 第二章 電弧爐爐型尺寸設(shè)計(jì)2.1熔池的形狀電弧爐熔池的形狀應(yīng)利于冶煉反應(yīng)的順利進(jìn)行，砌筑容易、修補(bǔ)方便。目前使用的一般為錐球形熔池，上部

28、分為倒置的截錐，下部分為球冠（如下圖所示）。球冠形電爐爐底使得熔化了的鋼液能積蓄在熔池底部，迅速形成金屬熔池，加快爐料的熔化并及早造渣去磷。截錐形電爐爐坡便于補(bǔ)爐、爐坡傾角45°8。熔池尺寸計(jì)算：圖2.1 電弧爐尺寸圖熔池容積V池。根據(jù) (2.1) (2.2)式中 T出鋼液量；液-鋼液密度，6.87.0t/m3。 (2.3)式中 G渣-按 氧化期最大渣量計(jì)算，鋼液量的7%（堿性）；渣34t/m32.2.1熔池直徑和深度設(shè)計(jì)在計(jì)算熔池直徑D和深度H之前，首先得確定一個(gè)合適的D/H值。在熔池容積一定的條件下，D/H越大，熔池越淺。熔池容積一定，熔池越淺，熔池表面積越大，即鋼、渣界面越大，

29、有利于鋼渣之間的冶金反應(yīng)，因此，希望D/H大一些。但是D/H太大，則熔池直徑和熔煉室直徑都增大，于是路殼直徑增大，導(dǎo)致D殼太大，爐殼散熱面積增加，電耗也增大，所以D/H又不能過大。若D/H太小，熔池太深，則鋼液加熱困難，溫度分布不均勻性大。在氧化期內(nèi)應(yīng)對(duì)金屬進(jìn)行良好的加熱，并對(duì)熔池中的金屬進(jìn)行強(qiáng)烈沸騰攪拌，以促使金屬成分和溫度均勻9。當(dāng)選定爐坡傾角45°時(shí)，一般取D/H=5左右較合適。由截錐體和球冠體的體積計(jì)算公式可知，熔池的計(jì)算公式為： (2.4)式中 h1球冠部分高度，一般取h1=H/5；h2截錐部分高度，h2=H-h1=4/5H；D熔池液面直徑，通常采取D/H=5，即D=5H；

30、d球冠直徑，因d=D-2h2=5H-8/5H=17/5H，整理得： (2.5)2.2.2熔煉室尺寸設(shè)計(jì)熔煉室指熔池以上至爐頂拱基的那部分容積，其大小需一次裝入堆積密度中等的全部爐料。 熔煉室直徑D熔為了防止鋼液沸騰或爐渣到達(dá)爐坡與爐壁磚交界處（薄弱處）時(shí)爐渣沖刷爐壁磚，爐坡應(yīng)高于爐門檻（渣面與爐門檻平齊）約100 mm左右，即當(dāng)選定爐坡傾角為45°時(shí)： D熔=D+2×100 (2.6) 熔煉室高度H1金屬爐門檻至爐頂拱基的高度為熔煉室高度。爐襯門檻較金屬門檻高80100。從延長(zhǎng)爐蓋壽命和多裝輕薄料考慮，希望熔煉室高度H1大些，因?yàn)樵龃笕蹮捠腋叨菻1，爐蓋距電弧和熔池面距離遠(yuǎn)

31、，爐蓋受到的輻射熱會(huì)相對(duì)少一些，爐蓋壽命長(zhǎng)，另外，熔煉室高度H1大，裝輕薄料多。但是如果熔煉室高度H1太大：1)爐殼散熱面積大電耗多；2) 電極長(zhǎng)電阻大。金屬爐門檻至爐頂拱基的空間高度為熔煉室高度。爐襯門檻較金屬門檻高出80100mm。經(jīng)驗(yàn)值： <40t電爐 (2.7) >40t電爐爐頂高h(yuǎn)3爐頂高度h3與熔池室直徑D有如下關(guān)系：（因爐頂磚而異） (2.8)至此，渣面至爐頂中央高度H2=H1+h3 熔煉室上緣直徑D1通常熔煉室要設(shè)計(jì)成上大下小傾斜形的，即D1>D熔，爐壁上部薄下部厚，這種形狀的熔煉室增強(qiáng)了爐壁的穩(wěn)定性，爐壁較穩(wěn)固，并且容易修補(bǔ)，同時(shí)使熔煉室的容積增大，可多裝輕

32、薄料。另外下部的爐襯接近于爐渣，侵蝕快些，爐襯下厚上薄可以使整個(gè)熔煉室爐襯壽命趨于均勻10。其爐墻內(nèi)側(cè)傾斜度，一般為爐坡水平面至拱基高度（H1100）的10%左右；所以： （2.9) 爐門尺寸的確定一般電爐設(shè)一個(gè)加料爐門和一個(gè)出鋼口，其位置相隔180°。確定爐門尺寸要考慮以下因素：便于順利觀察爐況，能良好地修補(bǔ)爐底和整個(gè)爐坡，采用加料機(jī)加料的爐子，料斗應(yīng)能自由進(jìn)入，能順利取出折斷的電極。爐門尺寸的經(jīng)驗(yàn)值：爐門寬度=（0.250.3）D熔 (2.10) 爐門高度=0.8×爐門寬度 (2.11)為了密封，門框應(yīng)向內(nèi)傾斜8°12°。 出鋼口和流鋼槽出鋼口的位置

33、：出鋼口下緣與爐門檻平齊或高出100150mm。出鋼口為圓形孔洞，其直徑為120150mm。流鋼槽：外殼用鋼板或角鋼，斷面為槽型，固定在爐殼上，內(nèi)襯凹形預(yù)制磚（稱流鋼槽磚）。為了防止打開出鋼口以后鋼水自動(dòng)流出，流鋼槽應(yīng)上翹，與水平面成10°12°的角。流鋼槽長(zhǎng)度與電爐在車間的布置方式及出鋼方式相關(guān)，縱向或高架式布置同跨出鋼的可以短一些，以減少鋼水散熱和二次氧化，一般1m以下。橫向地面布置異跨出鋼的應(yīng)長(zhǎng)些，一般2m以上。電弧爐容量是2噸，根據(jù)式式(2.1)到式(2.11)可求出：熔池容積 V池=449/1400 m3 熔池液面直徑 D = 1500mm熔池深度 H= 300m

34、m熔煉室高度 H1= 675mm熔池室直徑 D熔= 1700mm熔煉室上邊緣直徑 D1=1815mm 熔煉池高度 H2 = 864mm球冠部分高度 h1 = 60mm球錐部分高度 h2 = 240mm球冠直徑 d= 1020mm爐頂高度 h3 = 189mm 爐門檻 h0=100mm爐門寬度= 510mm 爐門高度= 408mm2.3電弧爐爐襯及厚度的確定 由于電弧爐內(nèi)部生產(chǎn)環(huán)境很復(fù)雜，因而對(duì)耐火材料的使用要求相對(duì)苛刻，以適于電弧爐的生產(chǎn)條件，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本11。1）高耐火度。電弧溫度在4000以上，煉鋼溫度常在15001750，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

35、。2）高荷重軟化溫度。電弧爐煉鋼過程是在高溫載荷條件下工作的，并且爐體要受鋼水的沖刷，因此耐火材料必須有高的荷重軟化溫度。3）良好的熱穩(wěn)定性。電弧爐從出鋼到裝料時(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，因此耐火材料必須具有良好的熱穩(wěn)定性。4） 抗渣性好。 在煉鋼過程中，爐渣，爐氣，鋼液對(duì)耐火材料強(qiáng)烈的化學(xué)侵蝕，因此耐火材料有良好的抗渣性。5） 高耐壓強(qiáng)度。電弧爐襯在裝料時(shí)受爐料的沖擊，冶煉時(shí)受鋼液的靜壓，出鋼是受鋼液的沖刷，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。 6）低導(dǎo)熱性。為了減少電弧的熱損失，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12

36、。第三章 變壓器功率和電參數(shù)的確定3.1變壓器功率的確定電爐的生產(chǎn)率決定于電爐的容量，變壓器的功率，電爐全年的工作天數(shù)，冶煉周期，電效率和熱效率。影響電爐工作的因素很多。目前，電爐利用系數(shù)以1000kV·A變壓器功率晝夜的合格鋼產(chǎn)量定為電爐生產(chǎn)率的標(biāo)準(zhǔn)32。確定變壓器功率的目的是為了選擇與電爐容量相匹配的變壓器。變壓器功率的確定是一個(gè)比較復(fù)雜問題，它受電爐的容量，冶煉時(shí)間，爐襯材質(zhì)，電效率、熱效率等許多因素的影響。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，把變壓器功率于爐殼直徑D殼聯(lián)系起來，拋開其他影響因素。研究發(fā)現(xiàn)變壓器功率與爐殼直徑D殼存在如下關(guān)系。當(dāng)爐殼直徑D殼已知時(shí)，可用下面經(jīng)驗(yàn)公式選擇變壓器的額定功率

37、33。 (3.1) 式中， P視變壓器視在功率，kV·A； D殼爐殼外徑，m；額定裝量時(shí)的熔化時(shí)間，0.75h。通過對(duì)爐體和耐火材料的計(jì)算可以知道D殼為3m，從而計(jì)算出P視為5628.26KV.A 3.2電極直徑設(shè)計(jì)電極是將電流輸入熔煉室的導(dǎo)體，當(dāng)電流通過電極時(shí)，電極會(huì)發(fā)熱，此時(shí)會(huì)有8%左右的電能損失。當(dāng)功率一定時(shí)，電極直徑減小，電極上電流密度增大，電能損失增大，電極直徑增大，電極上電流密度減小，電能損失減小，因此希望電極直徑大點(diǎn)，但太大，電極表面熱量損失增加，所以電極直徑又不能太多，應(yīng)有一個(gè)合適值34。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，電極直徑可按下式確定。 (3.2)式中，石墨電極500時(shí)電阻系數(shù)

38、83;m；石墨=100mm2/m；K系數(shù)，對(duì)石墨電極K=2.1W/cm2；I電極上的電流強(qiáng)度，A； (3.3)式中，U最高二次電壓。帶入數(shù)據(jù)計(jì)算出I=12178.43A，d電極=300mm不同尺寸電極I/S值見下表5.1。表3.1 I/S值d電極/mm100200300400500600（I/S）/（A/cm2）282017151412為了減少電極消耗，露出爐頂外的那部分電極溫度：石墨電極不超過500，為此電極上電流密度也不應(yīng)超過該尺寸電極的I/S允許值，以免電極溫度過高。3.3電極心圓直徑設(shè)計(jì)d三級(jí)心：過三個(gè)電極極心的圓周直徑。d三極心過小，三根電極彼此靠的比較近，電極距離爐壁遠(yuǎn)，對(duì)爐壁壽命

39、有利，但是，爐坡上的爐料難熔化，熔池加熱不均勻，爐頂中心結(jié)構(gòu)強(qiáng)度差，容易損壞，并且電極把持器上下移動(dòng)困難。如果電極芯圓直徑太大，電弧距爐壁近，加劇爐襯的損壞。電極心圓直徑的經(jīng)驗(yàn)值為：d三極心=（0.250.3）D式中，D熔池直徑。 代入數(shù)據(jù)算出d三級(jí)心=500mm3.4電壓級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)為了熔煉的正常進(jìn)行，應(yīng)在熔煉的各個(gè)時(shí)期使用不同的電力及不同長(zhǎng)度的電弧，以滿足工藝的要求。在功率一定時(shí)，工作電壓提高可以減小電流，因而可提高el及Cos。選擇最高一級(jí)二次電壓，有如下經(jīng)驗(yàn)公式：對(duì)堿性電爐 U=15·Prat1/3； 式(3.4)對(duì)酸性電爐 U=70+15·Prat1/3 式(3.5)

40、熔煉過程還原期用較低級(jí)的二次電壓，一般不高于120180V，因電壓高則電弧長(zhǎng)，從而造成爐頂爐墻上熱負(fù)荷加大，對(duì)爐襯壽命和鋼的質(zhì)量有不利影響。電壓級(jí)數(shù)決定與最高一級(jí)電壓和各個(gè)冶煉期對(duì)爐子供給電能的不同要求，電壓級(jí)數(shù)取決于最高二次電壓和各冶煉期對(duì)供電的要求見圖表5.2。表3.2 電壓級(jí)數(shù)參數(shù)表最高級(jí)二次電壓/V200250250300320400>400電壓級(jí)數(shù)244668818電壓級(jí)數(shù)用高壓繞組三角形聯(lián)接獲得。 對(duì)2t爐子，其最高級(jí)工作電壓為：U=15·56281/3=267V采用8級(jí)電壓，中間各級(jí)電壓為：三角形聯(lián)接1級(jí) 267V2級(jí)（267×0.85） 227V3級(jí)（

41、227×0.85） 193V4級(jí)（193×0.85） 164V第4章 電弧爐耐火材料的選用4.1電弧爐爐墻、爐底用耐火材料設(shè)計(jì) 爐墻和爐底的工作條件同爐蓋大致相當(dāng)，易受到電弧的高溫輻射，在極高的溫度條件下工作，經(jīng)常受到急冷作用。比爐蓋更嚴(yán)重的是爐墻和爐底直接同鋼水、爐渣接觸，受到鋼水的沖刷和爐渣的侵蝕，并且裝料時(shí)還受到爐料的撞擊。因此，選用優(yōu)質(zhì)的耐火材料就顯得非常重要，尤其是與爐渣接觸部位和接近電弧熱點(diǎn)的部位要求更高，常用的耐火材料如下： 鎂砂鎂砂是砌筑堿性電弧爐爐襯的主要材料之一，用來打結(jié)爐底和爐坡，也可用來制作鎂磚13。同時(shí)又是補(bǔ)爐的主要材料。鎂砂是由天然的菱鎂礦在16

42、50溫度下煅燒而成的。鎂砂的耐火度可達(dá)到2000以上，有較好的抵抗堿性爐渣的侵蝕的能力。但其熱穩(wěn)定性差，導(dǎo)熱系數(shù)大。鎂砂的主要成分是氧化鎂85%，也含有少量雜質(zhì)。 白云石白云石也是砌筑堿性電弧爐爐襯的主要材料之一，用作爐墻和補(bǔ)爐材料，也可制作成白云石磚。白云石的耐火度也在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，因此應(yīng)盡量縮短白云石從燒成到使用的時(shí)間14。 石英砂 石英砂是砌筑酸性電弧爐爐襯的主要材料之一，用來砌爐底和爐坡，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)愈多就愈呈暗灰色，電弧爐用的石英砂大多為白色。 各種耐火磚粘

43、土磚主要作為電弧爐爐墻和爐底用的耐火材料，故耐火度和荷重軟化溫度低，因而用作隔熱磚，砌在靠近爐殼的部位。在粘土磚的里面再砌鎂磚和其他堿性磚。鎂鋁磚由于原料缺乏，價(jià)格較貴，用的較少。硅磚用于酸性電弧爐。爐襯的組成：爐底和爐墻組成。爐壁襯磚厚度由按耐火材料熱阻計(jì)算確定，計(jì)算依據(jù)的是爐殼在操作末期被加熱的溫度不大于200，防止?fàn)t殼變形。總的來說，增加爐殼厚度，爐殼受熱及熱損失可以減少，這在一定程度上正確的，但是爐殼厚度增加與熱損失減少并非線性關(guān)系，當(dāng)厚度達(dá)到一定值以后，再增加爐襯厚度，熱損失減少不顯著，反而因?yàn)楹穸仍黾舆^大，而增加爐殼直徑D殼，耐火材料消耗增加，所以比較經(jīng)濟(jì)的辦法是選擇優(yōu)質(zhì)材料，使用

44、較薄的爐襯15。爐底的組成：絕熱層保護(hù)層工作層考慮到用材經(jīng)濟(jì)節(jié)省，結(jié)構(gòu)合理通過2.1表選出合適的耐火材料：絕熱層的組成：石棉板（200-50）硅藻土粉（600-200）粘土磚（1000-600），磚縫應(yīng)不大于2mm，縫隙用硅藻土粉或者粘土磚粉填充。保護(hù)層的組成：鎂磚（1400-1000）工作層的組成：鎂磚（1700-1400）圖4.1爐底耐火材料絕熱層砌筑時(shí)磚縫不應(yīng)大于2mm，縫隙用硅藻土粉或粘土磚粉填充。保溫層，其作用是保證熔池的堅(jiān)固性，防止漏鋼砌筑方法有平砌、側(cè)砌和立砌。工作層是容納鋼液和爐渣的部位，因此必須保證它的質(zhì)量，工作層成形方法分打結(jié)、振動(dòng)和砌筑16。 表4.2 耐火材料參數(shù) 材料

45、名稱材料最高允許溫度 t/密 度導(dǎo) 熱 率石棉板3077010450.100.14A級(jí)硅藻土制品9005000.0395+0.00019tB級(jí)硅藻土制品9005500.0477+0.0002t耐火粘土磚13501450180020400.70.84+0.00058t輕質(zhì)耐火粘土1250130080013000.290.41+0.00026t超輕耐火粘土11002703300.058+0.00017t硅磚1700190019500.93+0.0007t鎂磚6001700230026002.1+0.00019t通過單層平壁公式： (4.1)以硅藻土粉20mm推算： (4.2) ，（0.0395+0

46、.00019400）=0.1155w/(m2·k)石棉板：，, 粘土磚：，工作層和保護(hù)層都是用的鎂磚，所以一起計(jì)算它們的厚度鎂磚：，, 所以爐底厚度保溫層通常緊貼爐殼鋼板處用一層石棉板，再砌筑一層粘土磚。工作層直接與鋼渣接觸，熱負(fù)荷高，化學(xué)腐蝕嚴(yán)重，機(jī)械沖刷作用劇烈。砌筑方法有機(jī)制小磚砌筑，大塊鎂磚裝配，整體打結(jié)和整體振動(dòng)形成。爐墻的組成 ： 保溫層工作層保溫層的組成： 石棉板（200-50）粘土磚（1200-200）工作層的組成：鎂磚（1700-1200）圖4.3 爐墻耐火材料石棉板：，, 粘土磚：，,鎂磚：，,所以爐壁厚度4.2爐蓋用耐火材料爐蓋在冶煉過程中長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，并且

47、經(jīng)常受到溫度的劇烈變化的影響，受到化學(xué)侵蝕和機(jī)械振動(dòng)作用，所以工作條件十分惡劣17。 爐蓋用的耐火材料有以下幾種： 硅磚硅磚由天然石英巖或石英砂加工制成。由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)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。硅磚的熱穩(wěn)定性差。隨著電弧爐熱負(fù)荷的提高，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。除酸性電爐外，堿性電爐爐蓋已很少使用硅磚。 高鋁磚 高鋁磚是指含三氧化二鋁大于46%的硅酸鋁質(zhì)耐火材料，它的原料是高鋁礬土礦。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，加之我國(guó)礬土礦儲(chǔ)備量又多，所

48、以目前它是我國(guó)堿性電弧爐爐蓋的主要材料。 堿性磚堿性磚是比較新型的爐蓋用磚?，F(xiàn)在各國(guó)使用的堿性爐蓋磚就其材質(zhì)而言有鎂質(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(zhǎng)18。但變形厲害和成本高，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），其余部位還是用高鋁磚。 耐火泥在砌制爐蓋時(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型，防止氣體通過，避免爐渣滲透19。耐火泥有粘土質(zhì)、硅質(zhì)、高鋁質(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。 耐火混凝土耐火混凝土是一種新型耐火材料，同耐火磚相比，具有制作工藝簡(jiǎn)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20。電弧爐一般使用以高鋁磚熟料為骨料。以磷酸或磷酸鋁作為膠結(jié)劑的磷酸鹽耐火混凝土。爐蓋由硅磚組成：， 圖4.4 爐蓋內(nèi)圓半徑所得： 通過球殼的導(dǎo)熱公式： 熱