电弧炉耐火材料和炉衬

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1、电弧炉耐火材料和炉衬4.1耐火材料的主要性能和分类耐火材料是一种能抵抗高温（1580°C以上）作用的固体材料。耐火材料是所有工业用炉不可缺少的内衬材料，其使用范围极其广泛，其中冶金工业用景最大，约占耐火材料生产总景的70%左右。但是，H前尚没存一种耐火材料能够完全满足使用性能的要求，即使同一耐火材料在不同的使用条件下所表现的性能也不相同。因此，为了合理使用耐火材料，必须了解耐火材料的性能和使用的工作条件。4.1.1耐火材料的主要性能指标耐火材料的主要性能指标包括：①耐火度：耐火材料抵抗高温作用而不熔化的性能称为耐火度。耐火材料没有固定的熔

2、点，所以耐火度实际上是指耐火材料软化到一定程度时的温度。耐火度是耐火材料的重要指标，选用耐火材料的耐火度，应高于其最高使用温度。②热稳定性：耐火材料承受温度急剧变化而不开裂、不损坏的能力，以及在使用中抵抗破裂或破碎的能力，称为热稳定性。③抗渣性：耐火材料在高温下抵抗炉渣侵蚀的能力称为抗渣性。④体积稳定性：耐火材料在高温下长期受热时抵抗体积变化的能力称为体积稳定性，也称重烧收缩或膨胀⑤荷重软化温度：耐火材料在高温时，每平方厘米承受2Kg静负荷作用下，引起一定数量变形的温度，称为荷秉软化温度。在生产中，材料实际负荷常小于2Kg/cm2,同时是

3、单面受热的多，较冷的一面承受大部分负荷，因此耐火材料的最高使用温度常较其荷重软化温度为高。①体积密度：耐火材料在iio°c下干燥后的质量与体积之比称为体积密度，单位为g/cm3。②真密度：耐火材料在110°C下干燥后的质量同真体积之比，称真密度，单位为g/cm3。真体积指试样总体积与试样中孔隙所i的体积之差。③气孔率。气孔率包括：1)显气孔率：耐火材料与大气相通的孔隙(开口孔隙)的体积与总体积之比。2)真气孔率：耐火材料全部孔隙的体积(包括开口和闭口孔隙的体积)与总体积之比。两种气孔率都用％表示。④常温耐压强度：耐火材料在常温下每平方厘米

4、承受负荷的能力称常温耐压强度，单位力Kgf/cm2(O.lMpa)o除上述性能指标外，耐火材料还有导热性、导电性、可塑性、透气性及吸水率等一些重要的指标。耐火材料的外形和尺寸，对于耐火材料的实际应用也具有很大的影响，它直接影响到砌筑时的砖缝。耐火材料的外观检查项目有：尺寸公差、缺角、缺棱、扭曲、裂纹、熔洞渣蚀等。一般制品的尺寸公差不得超过±3%。4.1.2耐火材料的分类耐火材料的种类繁多，根据不同的使用目的和要求，有许多分类方法，常用的几种分类方法如下：(-)按耐火度分类存：①普通耐火材料：耐火度为1580〜1770°C;②高级耐火材料：

5、耐火度为1770〜2000QC;③特级耐火材料：耐火度为2000〜3000°C;④超特级耐火材料：耐火度为3000QC以上。㈡按化学性质分类有：①酸性耐火材料：石英(硅石)、硅砖；②半酸性耐火材料：半硅砖；③中性耐火材料：格砖、粘土砖、高铝砖、粘土质耐火泥等；④碱性耐火材料：镁砖、铬镁砖、镁铝砖、白云石砖、镁砂、白云石及镇质耐火泥等。㈢按制品外形尺寸分类有：①标准型砖：直角形砖、纵楔形砖、横楔形砖，最常见的标准型砖的尺寸230mmX113mmX65mm；②普型砖；③异型砖；④特异型砖。此外，耐火材料还可按用途分类。如电炉炉盖用砖、盛钢桶用

6、砖等；按耐火材料制作工艺不同还可分为烧成砖、不烧砖、熔铸砖等。4.2电弧炉用耐火材料4.2.1电弧炉对耐火材料的一般要求电弧炉对耐火材料的一般要求有：①高耐火度：电弧温度在4000°C以上，炼钢温度常在1500〜1750°C，有时甚至高达2000°C,因此，要求耐火材料必须有高的耐火度。②高荷重软化温度：电炉炼钢过程是在高温载荷条件下工作的，并且炉体要经受钢水的冲刷，因此耐火材料必须有高的荷秉软化温度。③良好的热稳定性：电炉炼钢从出钢到装料几分钟时间内温度急剧变化，温度由原来的1600°C左右骤然下降到900°C以下，因此要求耐火材料具有

7、良好的热稳定性。④抗渣性好：在炼钢过程中，炉渣、炉气、钢液对耐火材料有强烈的化学侵蚀作用，因此耐火材料应右良好的抗渣性。⑤高耐压强度：电炉炉衬在装料时受炉料冲击，冶炼时受钢液的静压，出钢时受钢流的冲刷，操作时又受机械振动，因此耐火材料必须存高的耐压强度。⑥低导热性：为了减少电炉的热损失，降低电能消耗，要求耐火材料的导热性要差，即导热系数要小。4.2.2炉盖用耐火材料炉盖在冶炼过程中长期处于高温状态，并且经常受到温度急变的影响，受到炉气和粉末造渣材料的化学侵蚀，受到升降炉盖的机械振动作用，所以工作条件十分恶劣。近年来，随着炼钢电弧炉容量扩大

8、与单位功率水平的提高，炉盖的使用条件变得更加苛刻，炉盖用耐火材料也随之发生变化。炉盖用耐火材料有以下几种：㈠硅砖：由天然石英岩或石英砂加工制成，电炉炉盖用硅砖理化性能如下表：指标(DG)-95