关于电炉炉底干式捣打料的相关知识

目前,高功率和超高功率电炉的工作层普遍采用镁质干式捣打料施工,工作层用耐火材料直接接触钢水和炉渣,直接承受高温热负荷和熔渣的侵蚀,钢水的冲刷、废钢机械撞击以及炉内高温下的氧化、还原操作,使熔渣渗透到炉底,导致炉底减薄。而在非连续作业的时候,炉渣中的硅酸二钙吸收了大气中的水分而溃散脱落,降低材料的耐用性,影响其使用寿命。
常见的干式捣打料是以高铁高钙合成镁砂和电熔镁砂作骨料,以合成镁砂和电熔镁砂作细粉,临界粒度在5~6mm,以合成镁砂中C2F(铁酸二钙)作助烧结剂,不添加任何结合剂,采用多级配料而成。通过强力捣打施工,保证施工后的密度,能够在适当的温度下烧结成坚实的整体,其寿命比以前的打结和砌砖方法要提高几倍。中频炉用的干式捣打料对质量的要求更高,有学者研究采用电熔刚玉、白刚玉、板状刚玉、镁砂为颗粒料,镁砂细粉、刚玉细粉为粉体,添加高温促烧剂,硼酸作外加剂,将各种原料混合均匀并调节颗粒级配,制成干式捣打料。
电炉底干式捣打料在施工前要注意将永久层残渣、灰尘、铁丝、塑料布等异物清理干净。计算打结尺寸,实际打结厚度等于需要打结厚度乘以1.09,并根据施工炉坡、炉底尺寸要求准备足够量的捣打料。来料后检查捣打料有无杂物、受潮,杂物应清理干净,受潮料不得使用,并准备好打结器具如打夯机、风镐等。
具体的施工步骤可参考以下方案:
用铁锹把料铲平铺好后,用脚踩实以除去其中空气,踏实后将钢钎插入料中并反复摇晃,再用脚进一步踏实,捣打料每层施工厚度以150~200mm为宜,然后用打结器具从周边到中心呈螺旋状反复捣打3遍。
检查打结质量的方法通常是将直径5mm的圆钢放在捣打层上,用10kg压力压下,其深度不超过30mm。现场施工时可用钢钎用力插入,其深度不应超过30mm。
打结炉坡方法与炉底相同,先用脚踏实,再用打结器具捣打,炉坡与炉底的最大角度不超过40°。防止因炉坡坡度太大产生滚料或塌落。
在出钢口座砖、炉门口等钢水搅动冲刷厉害的地方更应强力捣打并可适当加厚尺寸,以尽可能地延长这些已损毁部位的耐火材料的使用寿命。
打完后,在捣打料上铺盖5~10mm厚薄钢板,防止装废钢时破坏炉底形状或废钢插穿捣打料层,造成漏钢隐患。如果不能及时炼钢,铁板上加放100~200mm厚的石灰,防止捣打料水化。
打结捣打料时一定要严格按施工要求进行操作,保证捣打料的密实度,否则会导致使用过程中捣打料收缩严重,产生大量裂纹引起剥落,导致寿命下降。第一炉冶炼至关重要,吹氧脱碳时吹氧管切不可插入太深,否则易使炉底捣打料上翻产生大坑。第一炉冶炼时,炉底可铺上一层石灰,不但可避免废钢直接砸炉底,而且可防止捣打料水化,并可提早形成炉渣。
一般情况下使用干式捣打料一次性寿命可达到300炉以上,通过热修补可延长到500~600炉,甚至市场上有的产品能达到600炉以上。
电炉炉底捣打料在使用一定时间后,由于各种原因,电炉炉底会出现不同程度的损坏,因此应根据炉衬的损坏情况,对炉衬进行修补。
(1)热修补在冶炼中每隔一定周期进行一次,但每炉钢出完后必须严密注意炉底动态,发现深度大于150mm坑时必须修补。
(2)修补前用氧气(出完钢、渣后立即进行)吹扫被修补表面,彻底清除该部位的残钢残渣。
(3)吊入捣打料至待修补部位上方落下,移动吊车,使之分布合理。
(4)吊入铁块或其他重物压实即可。
(5)需要强调的是:若炉底、炉坡大面积热修补,为确保修补后使用寿命,缩短修补次数,降低干捣料的吨钢消耗,热修后的第一炉钢可参照“新炉冶炼操作要求”进行冶炼。
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