铁合金冶炼过程是一个高温物(wù)理(lǐ)化學(xué)过程,铁合金矿热炉的炉體(tǐ)构造要充分(fēn)满足使用(yòng)的特殊需要。铁合金矿热炉的炉體(tǐ)是由一定厚度的锅炉钢板制造的炉壳和炉衬构成。其炉壳大部分(fēn)采用(yòng)圆柱型,少数采用(yòng)圆锥型。圆柱型炉壳散热面积小(xiǎo),强度大,加工容易,利于节能(néng)。对炉壳要求有(yǒu)足够的强度,能(néng)承担炉衬受热后剧烈膨胀而产生的热应力。炉壳要有(yǒu)一定厚度,一般大炉子為(wèi)15?20mm锅炉钢板,小(xiǎo)炉子為(wèi)10mm左右的钢板。為(wèi)提高炉壳强度.除沿钢板纵向作成立筋加固外,还要有(yǒu)2?3个水平加固圈,出铁口流槽也用(yòng)钢板或铸钢制成。
矿热炉炉衬是炉體(tǐ)更為(wèi)重要的部分(fēn),因為(wèi)在使用(yòng)过程中要承受高温,虽然有(yǒu)些電(diàn)炉有(yǒu)炉料与渣壳等与高温温電(diàn)弧相隔,但炉衬仍要承受1400?1800℃的高温,炉衬还要承受炉料、高温炉气和熔融铁水的机械冲刷,受炉渣的物(wù)理(lǐ)化學(xué)侵蚀,因而易被熔化、软化、熔蚀甚至崩裂。炉衬的损坏会直接影响到冶炼过程的正常进行。若不损坏,仅绝热性能(néng)不好,也会使炉壳散热增加,電(diàn)能(néng)消耗增高。所以炉衬要用(yòng)特殊的建筑材料、耐火材料和绝缘材料来砌筑。
矿热炉炉衬对这些耐火材料要求是:
①有(yǒu)较高的耐火度,能(néng)耐高温;
②在高温低温下都有(yǒu)足够的强度;
③能(néng)承受温度激变不致损坏,即具有(yǒu)很(hěn)高的耐激冷激热性;
④有(yǒu)足够的耐化學(xué)侵蚀性;
⑤热容量大、导热系数小(xiǎo)、.也就是绝热性能(néng)好;
⑥體(tǐ)积膨胀系数小(xiǎo);
⑦有(yǒu)一定的导電(diàn)性,或绝缘性。
制造坚同而且焊接严密的炉壳被放置在工字钢上,工字钢是埋入混凝土基础的钢轨。炉壳用(yòng)工字钢架空是為(wèi)了形成一个空气绝热层,使炉體(tǐ)散热减少,也避免炉底钢板过热。
矿热炉炉衬紧保钢板处用(yòng)绝热性能(néng)的材料:石棉板、石棉灰或耐火绝热黏土等做绝热层,厚度為(wèi)10-25mm。再靠内為(wèi)40-80mm缓冲层,是用(yòng)水渣、妒渣散料组成的,此层要求有(yǒu)一定的可(kě)压缩性,以满足炉衬热膨胀的需要,避免热膨胀力直接传递给炉壳,产生炉壳炸裂等问题。它也是一段空气隔热层,可(kě)起到一定绝热作用(yòng)。再里面是耐火黏土砖,即是低温耐火材料层,也有(yǒu)一定绝热性和抗氧化性,以保护内内层砖不被氧化。内层是耐火度高达3000℃的碳砖层,即工作层。有(yǒu)些品种的冶炼炉工作层采用(yòng)镁砖、硅砖等。炉子出铁口部分(fēn)的砌筑要特别注意,严防空气进入出铁口附近一段不留缓冲层,且要用(yòng)整體(tǐ)碳砖加工而成,出铁口流槽与炉内碳砖要衔接严密,以免漏铁水或造成碳砖氧化。