平炉用耐火材料

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1、平炉用耐火材料平炉用耐火材料(refractoriesforopenhearthfurnace)砌筑平炉熔炼室及有关部位所使用的咐火材料。平炉又称为马丁炉，是用煤气或重油作燃料将纶铁及废钢冶炼成钢的熔炼炉。平炉按照熔炼室用耐火材料的种类，一般分为酸性平炉和碱性平炉。平炉始建于1865年。约至1950年,其熔炼室、炉头和蓄热室上部等部位一直沿用硅砖砌筑，蓄热室中、下部等部位则用粘上砖或高铝砖砌筑，故称为酸性平炉，使用寿命较低，炉龄为100〜200炉次。20世纪50年代左右，由于烧成镁砖和镁倂砖等碱性耐火材料的开发和应用，逐步代替了硅砖砌筑平炉，即为碱性平炉，使用

2、寿命显著提高，平均炉龄约为1000炉次。中国平炉始建于1890年。1980年以來，为了捉高平炉炼钢的生产率，多数平炉逐步改成了顶吹氧气平炉。由于强化冶炼，炉龄大幅度降低，一般为300炉次左右。因此，开发了高级碱性耐火材料，以适应平炉炼钢新工艺的需要。平炉的构造及供热系统见图。熔炼室用耐火材料熔炼室曲熔池、炉墙和炉顶等构成，是平炉的主体部分，.工作温度为1700°C左右,吹氧操作时可达1750°C以上。每炼一炉钢，熔炼室的炉衬都经受高温及温度的急剧变化、熔渣侵蚀、钢液冲刷及装料时的机械和炉料的撞击等，因此工作条件极为苛刻,必须选择优质的碱性耐火材料作炉衬。(1)

3、熔池。由炉底和堤坡组成，工作温度约为1600°Co该处砌体承受温度变化、机械冲撞和化学侵蚀等作用，尤其是渣线区损毁最快，是薄弱坏节。熔池砌体的厚度，根据炉子吨位即装料量的不同而异，-•般为560〜lOdOmmo炉底结构是复合的，先在炉壳钢板上铺一层石棉板，再干砌粘土质耐火砖，然后砌筑镁砖。该层先平砌，上面两层侧砌或竖砌。但最上而的一层砌筑方向，必须顺着出钢口中心线，以避免出钢时被冲毁。1985年以來炉底结构有所改进，即在侧砌镁砖时夹铺一层200mm厚的镁砂打结层，其上用300mm长的优质高纯镁砖竖砌工作层。另外，在距门坎囱约800mm以下的堤坡镁砖和粘土砖的砌

4、体之间，也夹有一层约100mm厚的镁砂打结层，堤坡全部采用镁砖错缝平砌，上、下层错台形成阶梯状，砖缝不大于加m,并撒入干的镁砂粉。出钢口和出渣口部位承受高温、钢液与熔渣的冲刷和侵蚀，工作条件较差，镁砖的砖缝应不超过lmin,R.不留设膨胀缝使H成整体，便于维护和检修。熔池工作层一般为镁砂打结层，厚度为150〜400叽装料前，镁砂层应进行烧结即炼炉底，形成致密的整体衬，以防止钢水和熔渣的渗透并减少侵蚀。该层先后采用过冶金镁砂、高镁合成砂和高铁合成砂等，主要依靠生成低熔点物质作为结合和，促进炉底打结层的烧结，但不适应吹氧强化冶炼的耍求。氧气炼钢平炉一般用电熔皮砂和

5、重烧镁砂配成的高密度镁砂混合物，不加矿化剂，冷铺后炼制成炉底工作层，平均寿命60次左右，比介成镁砂的炉底寿命提高1倍多，比冶金镁砂炉底的寿命提高约两倍。当每次出钢后，易损的渣线区和炉底局部需用镁砂干料喷补或人工投补。熔池每冶炼数十炉钢，就要炼炉底，即做新的烧结层。因此，平炉中修时，一般无需更换炉底。⑵炉墙。指熔炼室炉门(装料门)门坎面以上的砖砌体，与堤坡和炉顶紧密和连，其工作温度为1700°C左右。炉墙分为端墙、前墙和后墙，两个炉门之间的前墙，乂称为前墙垛。炉墙全部采用镁砖干砌，砖缝不超过2mm,并夹入0.5mm的薄铁片,在高温下可使砖烧结在一起，形成整体。每

6、层砌体Z间，允许采用卤水调制的镁火泥湿砌。除前墙垛外均留设适当的膨胀缝。无论固定式平炉或倾动式平炉的前后墙均向外倾斜砌筑。前墙以镁砖干砌，错台呈阶梯状，而后墙则砌成斜的，务必使砖面与炉壳面保持垂直，以防II：炉子倾动时倒塌。为了扩人平炉的容量，常用干镁砂做成假门坎，致使炉墙下部的砌体，经常承受熔渣和钢液的严重化学侵蚀，损毁较快，需进行维修。装料时，前墙垛经常受到装料机的碰撞和机械磨损，同时还承受较急剧的温度变化作用。因此使用寿命较短，需进行「I常维修。当平炉小修时，前墙垛全部更换重砌，后墙也需局部补砌或修补。根据平炉容量的不同，前墙安装3〜5个炉门，用于装炉料

7、、兑铁水和补炉等。炉门盖为升降式的，用镁砖或高铝砖砌筑内衬，因经常掉砖，需进行小修。当采用碱性耐火浇注料作内衬时，整体性好，使用寿命显著提高。(3)炉顶。呈拱形吊挂式砌体结构，其工作温度一般为1700°C以上，吹氧时可达到1750°C左右。在出钢后和装冷料、补炉期间，炉顶温度降低较多。即炉顶除受高温和温度骤变的作用外，述受飞溅的熔渣和钢液化学侵蚀、高温气流冲刷等作用，因此最易熔蚀和剥落，是熔炼室衬体的最薄弱环节。平炉小修时，炉顶前部靠炉门口一侧及部分斜炉顶需更换。中修吋，大部分炉顶需要重砌。炉顶整个使用周期称为一个炉役，即代表平炉寿命，以炼钢次数表示。壯界大多

8、数国家平炉炉顶采用镁銘砖或方钱石尖晶石