超高功率电炉整体炉顶的研制与应用.pdf

《超高功率电炉整体炉顶的研制与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、超高功率电炉整体炉顶的研制与应用黄江文史绪波霍素珍刘百宽濮阳耐火材料厂河南濮阳457002摘要通过对基质进行优化，研究了不同结合体系的整体电炉顶．研制的电炉顶具有良好的热震稳定性和抗侵蚀性能．本文研究了骨料、结合体系和外加剂对材料高温抗折强度、热震稳定性和抗侵蚀性能的影响，同时还对电炉操作条件和生产工艺对材料使用寿命的影响进行了探讨．现场试用表明，研制的整体电炉顶使用寿命达到了预期的效果．1前言电炉大型化和超高功率化是现代电炉发展的两太特征，随着炼钢技术的发展，近年来，我国相继从国外0j进了许多大艰超岛功率电炉，与之相配套的耐火材料基本都是由国外引进。随着

2、炼钢技术的发展．在采用水冷炉壁、造泡沫渣及干式捣打料解决炉底炉壁寿命短等难题的同时，电炉炉顶耐材已经成为炉体寿命的薄弱环节。国外电炉顶使用效果虽然较好，但需花费大景外汇。为此，针对国内电炉不同的容量、操作条件和成奉要求，我们设计开发丁具有小同体系的一系列f

3、匀椎体电炉顶取代进口产品，并已获得成功应用，经济效益显著。奉文钊埘影响电炉顶使用寿命的因素，介绍了具有不同结台体系的不同档次的销镁质和刚玉一尖晶石质浇注料应用于超高功率糗体电炉顶的研究和应用成果。2试验21原料试验所用原料为板刚玉、电熔白刚玉、电熔棕刚玉、特级高铝、尖品石、纯铝酸钙水泥、硅灰、萸来午亍、

4、氧化销微耢、钢纤维和岛散减水剂等。原料的性能指标见表1。2．2结台体系的选择对于整体炉顶材质来说要求具有充分满足产品浇注、脱模、烘烤和运输过程中的机械强度。此外，材料的抗剥落性和抗冲刷性能决定蓿材料的使用寿命。阑此，结台体系的选择必须兼顾材料成本和性能的要求。3结果与讨论31热震稳定性的研究热震稳定性是影响电炉顶使用寿命的关键，本研究着重比较了浇注料sioz微粉加入骨以及外加剂对浇注料热震稳定性的影响，热震稳定性的测定方法为15帅℃烧后试样置于1100℃·l27·电炉中侏温30mjn后取出强制风冷．以初始试样抗折强度为基准，用抗折强度损失率表示热震稳定性的

5、岛低。表1原材料化学成分(％)『、暴Si02A120jFo!ojCaoM90K20N：120扳刚卜O．0599．65O．030．27电挤白剐1j0．299．40．120．030．23电挤棕剐li0．995．7t0．1特级高铝(4．5>88q7【氧化镏微粉0．0299．920．010．05-『莫来石27．872．4

6、渐减小，’硅微粉含罱超过4a时，抗折强度损失率增大，微粉堵塞浇注料的气孔，使敛密性大大捉岛，也提高了浇注料基质的自结合能力，使中温处理后的的力学强度得々

7、-nl刺^L讣～l刷囤1抗折强度损失率与硅微粉含量的关系到很大程度的改善。随着温度的提高，si02与其包裹的A120j颗粒反应生产莫来石，也是热震稳定性提高的重要原囡。由此可知，最佳硅微粉含最是4a。·128·[一t■■■■■目Iti．曩目墨—■■l，-．一、Hl一黧一一3．1．2辨弧裁鼬热霞稳定性的影响根据以上纳梁，诛持浇注料组成小变．加入外加剂A，对比了抗折强度损失率的变化情况。检测结果如图2所示，山

8、图2对比可知．添加剂A的加入大大降低了材料抗折强度损失宰，而且随着热震次数的增加，其损失率基本侏持小变。这说明外加剂的引入俅证了材料具有长期抵抗使用环境急冷急热变化帕能力。但与此同时，：’添加剂的加入景过多时，却看小到热震稳定性提高的教柴。添加剂A的作用机理一方面在于向材料中引入与浇注料的奉体具有1i同热膨胀行为的特殊材料．从而在添加剂颗粒岗坤1形成微裂纹，其结果导致热麻力的缓和从而抑制了材料裂纹的扩展。另一方面在于该材料在高温下分解，形成l岛粘度液相，提高了热震稳定性。'I，Ifr—j：“暑={⋯图2外加剂对热震稳定性的影响32MgO加入量对浇注料性能的

9、影响Mgo的来源主要是镁砂细粉和尖品石细粉，为寻求最佳的基质组成，同定基质部分的A尖品石水变．埘小同镁砂加入最的试样测定性能．结果如图3。山图3可见，随着镁砂加入量的增加．抗折强度损失率逐渐减小。、1镁砂增垒3a时，抗折强度损失率最低，之后有所增加。我们知道，MgO与A12cb反应生成尖晶石，该反席产生7．96％的体积膨胀，有效的抵销了高温液相的收缩。因此，随着镁砂加入量的增加，使浇注料在各个温度条件下具有良好的体积稳定性，从而减少了使用过程中的丌裂。但加入太多．由于膨胀A大．造成膨胀应力．反而导致浇注料的剥落。1500℃高温抗折强度的变化情况与此相似。虽

10、然在浇注料中添加Mgo，会导致A120rsio：．Mgo．cao低