矿热炉的炉衬寿命和耐火材料的质量、砌筑水平、烘炉工艺、冶炼操作等多(duō)种因素有(yǒu)关,炉衬寿命長(cháng)的矿热炉可(kě)以長(cháng)达10年以上,寿命短的只有(yǒu)几个月,在分(fēn)析炉衬破损的原因时,由于受经验和利益的影响,不能(néng)够客观全面的进行分(fēn)析,在提高矿热炉炉衬寿命的方法和工艺的选择上常存在一些误區(qū)。
電(diàn)炉炭砖的生产企业大多(duō)规模较小(xiǎo)、技术力量弱、产品规格和品种不全,无法全面对比各种不同炭素材料在矿热炉中的实际效果。冶炼企业受规模和冶炼产品的限制,一家企业拥有(yǒu)的炉子多(duō)也就十几台少的只有(yǒu)几台,遇到炉衬破损的机率也较少,无法用(yòng)大量的实例来印证判断。
出现炉衬事故时,由于责任的划分(fēn)、赔偿等原因,事故的定性和原因的判定往往不够准确,要想查明原因、对比不同的筑炉方案对炉衬寿命的影响,对已发生过的炉衬事故进行综合性的分(fēn)析比较。
1、炭砖选择的误區(qū)
炭砖有(yǒu)電(diàn)炉炭砖(包括自焙、预焙炭砖)、石墨炭砖(包括半石墨、高石墨、全石墨炭砖)、炭化硅砖、微孔炭砖等,由于炉型不同、冶炼品种不同、工艺操作不同对炭砖要求的指标、性能(néng)侧重也不同,所以炭砖的用(yòng)料配方、焙烧工艺也完全不同,因此在业界对炭砖做了严格科(kē)學(xué)的品种划分(fēn),在炉衬使用(yòng)中是不能(néng)混用(yòng)的。
石墨砖常用(yòng)于铝電(diàn)解槽特点是電(diàn)阻小(xiǎo)导電(diàn)好、抗钠性好、导热性好,抗冲刷性差,铝液属轻金属对炭砖的冲刷较弱,冶炼温度也低,在1000℃左右,这些性能(néng)对银電(diàn)槽是适用(yòng)的,若将石墨块用(yòng)在矿热炉上则这些优点就变成了缺点,并不能(néng)延長(cháng)矿热炉的寿命。
炭化硅和微孔炭砖导電(diàn)能(néng)力和导热率较高,也不适合作為(wèi)矿热炉炉底炭砖,从表1可(kě)以看出几种炭砖中電(diàn)炉炭块是适宜做炉底炭砖的,出铁口炭砖可(kě)选用(yòng)抗冲刷能(néng)力和抗热震性能(néng)更好的石墨砖和炭化硅砖。
在各类炭砖中電(diàn)炉炭砖的价格是的,因此有(yǒu)些厂家误认為(wèi)价格高的炭化硅砖和石墨砖就一定要好,同类产品的价格一定高,但不同类的产品不能(néng)以价格来论,而是适用(yòng),对症下药才能(néng)健康長(cháng)寿。
2、自焙炭砖和预焙炭砖的误區(qū)
自焙炭砖和预焙炭砖比较可(kě)以看出在矿热炉的使用(yòng)中各有(yǒu)优缺点,也都有(yǒu)成功和失败的先例,由于自焙炭砖现多(duō)用(yòng)于電(diàn)石炉,而预培炭砖多(duō)用(yòng)于铁合金炉,铁合金相对于電(diàn)石来说熔液比重较大,对炉底炭砖的冲刷更大,穿底的机率就会更大。目前大型铁合金炉使用(yòng)自焙炭砖的案例还很(hěn)少,自焙炭块在烧结过程中的风险也很(hěn)大,所以还暂不能(néng)以市场上自焙穿底事故少就判定自焙炭砖一定优于预焙炭砖。
自焙炭砖内的粘结剂沥青在未烧结状态时易氧化,所以许多(duō)试用(yòng)自焙炭砖的厂家多(duō)发生炭砖氧化事故,经市场调查分(fēn)析这些厂家以前使用(yòng)的是预焙炭砖,换了自焙炭砖后仍然按照预焙炭砖的烘炉工艺操作,
只换炭砖不换工艺对自焙炭砖的保护不够,所以也不能(néng)简单的以自焙炭砖易氧化就判定预焙炭砖优于自焙炭砖。
2.1炭砖轻缝糊
从市场调查可(kě)以看出,大量的炉底穿底事故是发生在炭砖与炭砖之间的接缝处,我们调查的二十几家穿底事故的厂家无一家是从炭砖上发生的穿底,均是从缝糊处穿铁水后将炭块顶起。缝糊捣打密度比成型炭砖的密度要小(xiǎo),烧结后的炭砖缝也是整个炉底薄弱的环节,而此处的糊料质量决定整个矿热炉寿命的長(cháng)短。
更多(duō)的厂家对炭砖的要求比较高,也比较重视但对缝糊重视的不够,换砖不换糊是炉底寿命得不到提高的重要原因。
2.2重炭素材料质量轻耐火砖质量
在市场调查中我们发现由于炭素材料直接和铁水接触,而发生穿底也多(duō)在炭砖层,所以各厂家一般对炭素材料都比较重视,但对其他(tā)耐火材料的质量重视的不够。
炭砖和高铝砖接触面的温度高达1200~1500度以上,在如此的高温下对耐火材料的耐火度、荷重软化点、高温蠕变和重烧線(xiàn)变化率等指标有(yǒu)很(hěn)高的要求,如果耐火材料质量不好,在正常冶炼的炉底温度下,耐火材料发生软化变形,造成砌體(tǐ)稳定性下降或损坏。由于耐火砌體(tǐ)的质变和形变,降低了隔热能(néng)力,炉底热流量增大,砌體(tǐ)的变形使炉衬的结构开裂破坏,势必造成炉底过热,炉底钢板发红变形甚至冶炼产物(wù)及熔融钻穿炉底的状况。
而因耐火砖出现问题导致的穿底事故是不易发现的,往往因為(wèi)炭砖在前而成了替罪羊。
2.3重材料质量轻砌筑质量
当筑炉材料选择完毕后,决定炉體(tǐ)寿命的主要就是砌筑质量了,筑炉应选择有(yǒu)资质的施工队伍,筑炉时需注意如下几点:
2.3.1选砖
炭砖在加工的过程中总是存在一定的尺寸误差,由于受加工设备精度的影响,炭砖直角度很(hěn)难小(xiǎo)于0.3°以下,即使在生产厂家提前预砌的炭砖,由于到了砌筑的平台发生了变化后还是需要一个挑砖的过程。
2.3.2闷糊
一般来说,缝糊的软化点太低,缝糊烧结后的结焦值也低,如此则只考虑施工效果的低软化点的缝糊就不太适用(yòng)于矿热炉的砌筑。為(wèi)了提高糊的捣打效果,对于环境温度稍低的情况下仍然需要对糊加热,加热时不能(néng)大火迅速加热,应采取小(xiǎo)火慢闷的方式。必要时施工面也需要加热。
2.3.3捣打
缝糊的捣打密度是矿热炉寿命的关键捣打分(fēn)层不得大于100mm,捣打密度要大于1.55g/cm。
2.4重砌筑轻烘炉
砌筑好的炉體(tǐ)内含有(yǒu)一定的挥发份、水份,且捣打过程中存在着一定的空隙,经烘炉可(kě)使其熔化、焦化,形成致密的整體(tǐ),提高炉衬的寿命。但在我们的调查中发现因烘炉而导致的炭砖氧化占到炉衬事故的20%以上。
影响炉衬寿命的外在因素包括操作的影响,如原料类型、加料方式、工艺反应和電(diàn)炉的作业率。如果炉料不精,含有(yǒu)较多(duō)杂质,将形成较多(duō)的炉渣,炉渣不仅消耗電(diàn)能(néng)而且还易造成炉内积渣过多(duō),炉底上涨等不良炉况都会影响炉衬寿命。
3、重价格轻质量
召标本是一种科(kē)學(xué)的的采購(gòu)方式,应该公开、公平、公正,以质论价,供需双贏,但现在的市场以次充好,低价中标后或偷工减料,或不对现承诺现象较為(wèi)多(duō)见。
通过全面的市场调查和長(cháng)期的质量跟踪,我们认為(wèi)炉衬的寿命取决于高质量的耐火材料、严格规范的筑炉和精细的冶炼操作,炉衬寿命的長(cháng)短是这三者综合质量的反映,延長(cháng)炉衬寿命改变观念上的误區(qū)。
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