40吨电弧炉炉体设计

目录

一、电弧炉简介及其发展趋势 (2)

二、电弧炉炉型算及变压器功率确定 (3)

1、电弧炉设计要求 (3)

2、电弧炉炉型计算 (4)

3、炉子的变压器功率及电极参数确定 (8)

三、电弧炉耐火材料的损毁机理及选择 (11)

1、炉衬损毁机理 (11)

2、炉顶用耐火材料 (12)

3、炉墙用耐火材料 (13)

4、炉底和出钢槽用耐火材料 (14)

附录 (16)

40吨电弧炉炉体设计说明书

一、电弧炉简介及其发展趋势

电弧炉是炼钢电炉的一种，也是目前世界上熔炼优质钢、特殊用途钢种的主要设备。电弧炉炼钢技术已有100年的历史，第二次世界大战后电炉炼钢才有较大发展，在最近的20年，电弧炉炼钢技术发展尤为迅速，电弧炉的应用带来了炼钢技术的革命。尽管全球粗钢年产总量的增长速度很缓慢，但以废钢为主要原料的电弧炉炼钢的产量所占的比重却在逐年上升。2001年，电弧炉炼钢占世界钢产量的40％，成为最重要的炼钢方法之一。与高炉铁水炼钢相比，其竞争优势在于投资费用和运行成本。自60年代中期提出电弧炉超高功率概念以来，电弧炉建造趋于大型化、高功率化，出现现了多种新型式的电弧炉。在发展大型电弧炉的过程中，美国曾用六支电极，由两台变压器供电，电弧炉为椭圆形。

发展大容量电炉和提高电炉自动化水平，采用大功率静止式动态补偿技术，用水冷构件代替耐火材料，炉盖第四孔直接排烟与电炉周围密封罩相连接的烟尘净化系统，炉盖第五孔机械化自动化加料系统，电炉使用还原铁比例逐渐扩大，炉外废钢预热，炉内燃料助燃，强化熔池用氧，开发底气搅拌系统和泡沫渣覆盖下的冶炼工艺，从冷却水和废气中回收热能，采用全连铸，发展纤维石墨电极和采用优质高效碱性镁碳炉衬等。

电弧炉炼钢得到迅速发展的主要原因：

(1)废钢日益增多

(2)钢铁工业迅速增长。由于发电设备大型化和技术不断改进，可利煤用部分劣质粉发电，电的供应和价格比较稳定，使电炉炼钢有了比较可靠的基础。此外，电炉用废钢比高炉——转炉炼钢的能耗低。

(3)电炉趋向大型化、超高功率化，冶炼工艺化。

(4)投资少，基建速度快，基金回收速度。

(5)钢液温度、成份容易控制，品种适应性大，可冶炼多种牌号的钢，同时还能间断性生产。

电炉炼钢是世界各国生产特殊钢的主要方法，它具有一系列的优点：

(1)电炉炼钢的设备投资少、基建速度快；

(2)炼钢的热源来自于电弧，温度高达4000～6000℃，并直接作用于炉料，

热效率较高，一般在65％以上。此外，还冶炼含有难熔元素W、Mo等高合金钢；

(3)电炉炼钢可去除钢中的有害气体与夹杂物，以及脱氧、去硫、合会化等，故能冶炼出高质量的特殊钢；

(4)电炉炼钢可采用冷装或热装，不受炉料的限制；

(5)适应性强，可连续生产也可间断生产。

目前，由于炼钢电炉的大型化、超高功率化及冶炼工艺的强化，并与不断发展完善的二次精炼和连铸连轧技术相配套，已形成了自动化、机械化水平高、能耗低的专业生产体系，使得它在钢的生产中更具有竞争能力。

电弧炼钢的缺点有：

(1)电弧是点热源，炉内温度分布的不均匀，熔池各部位的温差较大；

（2)炉气或水分，在电弧的作用下，能解离出大量的H、N，而使钢中的气体含量增高。

随着电弧炉技术的发展和完善以及废钢代用品的开发与应用，电弧炉流程己可使用废钢、废铁的代用品，甚至可以用相当数量的生铁进行生产操作。因此，从全球角度看，以电弧炉炼钢技术为代表的短流程钢厂生产的前景十分广阔。

二、电弧炉炉型尺寸计算及变压器功率确定

1、电弧炉设计要求

电弧炉的整体设计是包括机械、电气、热工、冶炼、耐火材料等多门专业的工程。随着钢质量不断的提高，熔炼工艺在革新，也向炉子结构（包括耐火材料砌衬）提出了更高的要求。

正确设计电弧炉应保证炉子生产率高，电能、耐火材料和电极的单位消耗低，同时应满足多品种的钢冶炼时冶金反应的顺利进行。

为此必须考虑如下几个方面：

（1）选定大功率变压器；

（2）提高热效率和电效率，即保证少的热损失和电损失；

（3）采用高质量耐火材料砌筑炉衬；

（4）炉子各部分的形状、尺寸和结构设计合理，钢与渣接触面积适当增大，以保证熔池中冶金反应顺利进行，提高钢质量；

（5）炉子熔炼室容积应能一次装入中等堆比重的全部炉料；

（6）炉子倾动30°～45°能保证全部钢液顺利流出。

计算参数要求：

1）求出炉内钢液和熔渣的体积，一般常以炉容量的公称吨位来进行计算；

2）计算熔池直径和熔池深度；

3）确定熔炼室直径和熔炼室高度；

4）确定炉顶拱高和炉盖厚度；

5）决定各部分炉衬尺寸和炉壳直径；

6）决定变压器功率与电压级数和大小；

7）求出电极直径；

8）确定电极分布圆直径即三级心圆直径。

2、电弧炉炉型计算

电弧炉的内部可分为两大部分，在炉壁下缘以下容纳钢水和熔渣的部分称作炉缸，或部分炉缸以上的空间可容纳全炉或部分冷钢铁料并在此进行熔化，称作熔化室。

熔池最好的形状是由截头圆锥和球缺组成的锥球型内型，炉坡倾角为45°（见图1）。这样的形状可保证炉料加速熔化，且易砌筑和修补方便，以及易于保持熔池形状。

2.1炉缸尺寸计算

确定钢液面的直径是由下面的经验公式计算的

钢液的体积 ：V=GV 。 (1-1)

式中 G ——炉子额定容量，t

V 。——一吨钢液的体积，m3/t ，V 。=0.14m3/t 。

钢液面直径： D=2.0C 3V m (1-2)

式中 C=0.875+0.042

H

D (1-3) 钢液面直径D 和钢液深度H 的比值H

D 是确定炉型尺寸的基本参数，通常H D =3.5～5。次比值愈大则增大渣——钢接触面积，有利于钢水精炼，所以，炉中还原精炼期较长的工艺宜取H D

≈5,较短的精炼期取 3.5～4，此处选取H D =5。

炉渣的质量为钢水量的7-8%，体积可取钢液的体积的10-15%，由此即可计

算渣层厚度。炉门坎平面应高于渣液面20-40mm，炉缸与炉壁连接面应高于炉门坎面30-70mm，减轻炉渣对炉坡连接缝处的侵蚀。所以炉缸上缘直径（或熔化室直径）D

B

为：

D

B

=D+0.1～0.2 （1-4）

球缺弦长 d=D-2*（H-h

1

）（1-5）电弧炉容量是40吨，根据式（1-1）到（1-5）可求出

钢液面直径 D=3.8535m≈3850mm

钢液深度 H=0.7707m≈770mm

熔化室直径（下部） D

B

=4.0035m≈4000mm

球缺高度 h

1

=154.14mm

球缺弦长 d=2621mm

渣层厚度 75mm

2.2熔化池尺寸

1、炉壁高度

熔化室的高度即为炉壁的高度，可按表(1-1)所列范围选取。

表格1-1电弧炉炉壁高度计算值

由于电炉容量为40吨，所以选取炉壁高度：

H 1=0.40D

B

(1-6)

则H

1

=1.6014m≈1600mm

熔化室的容积加上炉缸的容积应能容纳一炉所需废钢铁料，在合理的配料比其中重型、中型废钢占有较大比例时，按表1-1所定熔化室容积是合适的。但使用轻型废钢较多时，必须二次或三次装料才能完成，势必加长熔化时间，增加熔化电耗。

2、熔化室上部直径

采用耐火材料炉壁，特别是散装料与粘结剂打结炉壁时，一般用大块打结砖，

内壁作成向外倾斜，这样，炉壁上部的厚度减薄，耐火材料消耗减少，炉壁稳定且易于修补，同时使熔化室容积增大，可多装比重轻的炉料。

将炉壁做成倾斜式的，倾角?≈6°。从而可得熔化室上部直径；

D 1=D B +2H 1tan ? （1-7）

则D 1=4.3401m ≈4340mm

2.3炉顶

1、炉顶拱高h 3

炉顶拱高h 3与熔化室直径D 1的关系：

13D h =7

1～91（因炉顶砖材质不同而异） 电炉炉顶用砖多为高铝质专用型砖，

则取h 3=91D 1=9

4340≈482 mm （1-8） 2、炉顶厚度δR 是按耐火材料的热阻计算和实际经验决定的，推荐如下：

对20t 以下的炉子 δR =230mm

对20t 及20吨以上的炉子 δR =300mm

对40吨以上的炉子 δR =350mm

砌炉顶时，砖缝小于2mm ，砖与砖高低凹凸差小于5mm ，以“人字形”砌法最为普遍。

所以这里采用炉顶厚度δR =300mm 。

2.4炉壳直径和炉衬厚度

1、炉壁

炉壁厚度是指D ，平面上的厚度，即炉壁的最大厚度。该厚度通常可按耐火材料的热阻计算而定。计算所依据的条件是炉子在操作末期炉壳被加热的温度不得超过1500～200°C ，以免炉壳变形。计算指出，炉衬厚度对热损失的影响只在一定范围内是显著的。

在用砖砌筑炉壁时必须考虑标准砖尺寸。通常，对于10～40t 的炉子，炉衬耐火砖层厚度为345mm ，绝热层厚度为75mm 。

对于所设计的炉子，耐火砖层厚度取为345mm ，绝热层厚度取为75mm ，于是可求出炉壳内经为：

D h1==D B +2δh1=4003.5+2*(345+75)=4840mm

炉壳钢板厚度:

δ

h =

200

1

D

h1

=

200

4840

=24.2≈25mm

则炉壳外径为：

D h2=D

h1

+2δ

h

=4840+2*25=4890mm

2、炉底

（1）对炉底结构的要求

能耐温度的急剧变化；具有高温度下抗冲击的性能和抵抗炉渣冲刷的作用；有足够的热阻，使熔池内上下温度比较均匀。为满足以上的要求，炉底应由砌砖层和打结层组成，砌砖层下部要有较低的导热性。

（2）炉底各层的厚度

炉底的总厚度应由热量计算来确定，近似等于熔池深度。可采用表2-1推荐的数据。

对所设计的炉子，炉底厚度取为750mm。当装有电磁搅拌设备时，炉底厚度应减薄10～15%。

2.5加料门及出钢口的尺寸

1、加料门尺寸

中小型电炉只有一个加料门和一个出钢口，它们处于相对的位置。大于80t 的炉子最好装两个加料门，有正门（对出钢口）和侧门，一般正门和侧门成90度布置。

加料门尺寸应便于观察炉况、修补炉底和炉坡，应能使加料机的料斗自由地伸入炉内面碰不到炉门柱和炉门拱的衬砖，应能顺利地取出破断的电极，同时应能方便吹氧。

加料门宽度近似等于熔炼室直径的0.3倍，对于炉顶装料的炉子可以将炉门宽度减小为熔炼室直径的0.1倍。工作台至炉门距离一般为700mm。有的资料介绍，炉门宽B=(0.2～0.3)D

B=

，炉门高h=(0.75～0.85)B,可作参考。

对所设计的炉子设一个加料门，其尺寸为：

炉门宽度 4000*0.25=1000mm

炉门高度 1000*0.8 =800mm

2、出钢口，出钢槽

炉子的出钢口是一个圆形洞孔或修砌成方形（或长方形）,直径为120～150mm （有的资料介绍，直径150～200mm ）。出钢槽采用角钢或棉板作成，断面为槽形，固定在炉壳上，且上倾10°～12°。槽内用高铝砖或用沥青浸煮过粘土砖砌成，目前大多数采用预制整块的流钢槽砖，衬质有用高铝砖、铝镁质、高温水泥质捣打成型。在保证出钢到包中的情况下出钢槽应短一些好，通常为1～2m ，最长不超过2.5m 。

3、炉子的变压器功率及电极参数确定

3.1 炉子的变压器功率

在电弧炉的整个熔炼过程中，各个阶段所需要的能量不同，应根据炉内的温度情况，即热负荷的程度，以及熔炼操作对电能的要求来供给。

确定变压器功率，应考虑两个方面：每日的生产率最大，单位炉料电能消耗应最小。目前通常是以每1000KVA 变压器功率每昼夜的合格产量定为炉子的生产率标准。下面是对已知装入量的电炉根据熔化时间要求来计算所需供电功率，即变压器容容量： P=N

t qG m cos （2-1） 式中 P ————炉用变压器额定容量，KVA ；

q ————熔化每吨废钢料及熔化相应的渣料并升温所需要的电

量，KWh/t, q ≈410kWh/t ；

G ————电炉装入量，t ；

t m ________预期熔化时间，h ；当决定变压器功率时，熔化期时间

应采取 1～1.5h 。较小的数值适用于小容量电炉。

cos φ————熔化期平均功率因数，一般功率电炉取0.82～0.85，

超高功率电炉取0.70；

η————变压器有功功率的热效率，η=0.75～0.80；

N ————熔化期变压器功率平均利用系数，N=1.0～1.2。

则对于所设计的炉子，所需变压器的功率为： P=

1

.1*8.0*85.0*140*410=21925KVA 可选用25000KVA 变压器 3.2电压级数

为了熔炼的正常进行，应在熔炼的各个时期使用不同的电力及不同长度的电弧，以满足工艺的要求。在功率一定时，工作电压提高可以减小电流，因而可提高ηe l 及Cos ψ。

选择最高一级二次电压，有如下经验公式：

对碱性电炉 U=15·P r a t 1/3；

对酸性电炉 U=70+15·P r a t 1/3

熔炼过程还原期用较低级的二次电压，一般不高于120～180V ，因电压高则电弧长，从而造成炉顶炉墙上热负荷加大，对炉衬寿命和钢的质量有不利影响。

电压级数决定与最高一级电压和各个冶炼期对炉子供给电能的不同要求，一般为：

最高级电压（V ） 200～250 250～300 320～400 ＞400 二次电压级数 2～4 4～6 6～8 8～18 电压级数的一半用高压绕组三角形联接获得，另一半用星形联接获得。

对40t 炉子，其最高级工作电压为：

U=15·250001/3=438V

采用8级电压，中间各级电压为：

三角形联接

1级 438V

2级（438×0.85） 372V

3级（372×0.85） 316V

4级（316×0.85） 268V

星形联接

5级（438/31/2） 252V

6级（372/31/2）214V

7级（316/31/2）182V

8级（268/31/2）154V

3.3电极直径

电弧炉多半采用直径600mm以下、长2500mm以下的圆形截面石墨电极。石墨电极是用石油焦或沥青焦和煤焦油制成的。每根电极之间采用石墨端头联接，以保证接合处紧密。每相电极一般由2-3根组成然后把它安装到炉上。

电极具有很大的比电阻，当电流流经电极时发热，此时约有8%的电能损失。一般采用大直径的电极，以降低电极上的电流密度，从而减少电能损失。但当电极直径增大时，电极表面积增大，又会散失更多的热量。因此电极直径应有合适的值，以保证电极上的电流密度在一定范围内。另外为减少每吨钢的电极消耗，露出炉顶的部分对石墨电极其温度不允许超过500℃，而对碳素电极则不允许超过400℃。

电极直径可按如下公式决定：

d

e d

=[（0.406·I2ρe d）/K e d]1/3 cm

式中：I为电极上的电流密度，A；

ρe d为石墨电极500℃时的电阻系数，Ω·cm。即ρe d=10Ω·mm2/m；

K

e d 为系数对石墨电极K

e d

=2.1W/cm3。

对变压器功率为25000KVA，二次电压为438V的条件下，电流密度为：

I=（103P

r a t

）/（31/2U）=（1000×25000）/（31/2×438）=32953A 则电极直径为：

d

e d

=[（0.406×329532×10）/（2.1×104）]1/3≈500mm 于是，可以校核此电极电流密度为：

32953/[（π/4）×54.02]=14.3A/cm3

石墨电极的电流密度允许值，依直径不同而有所变化：

电流直径，mm 100 200 300 400 500 600

电流密度，A/cm2 28 20 17 15 14 12

上述校核的电流密度显然是在允许范围内，因此可行。

3.4电极分布

电弧炉是以三个电极圆心构成的圆的直径D

P

来表示电极在炉内的分布。比

值D

P /D

B

决定电极在炉中取得位置，同时也决定炉内热量的分布。

考虑到炉壁热负荷的均匀和电极把持器的布置。电极分布圆直径与D

B

有如

下关系：

D P /D

B

≤0.25～0.35

则D

P==0.3D

B

=0.3*4000=1200mm

三、电弧炉耐火材料的损毁机理及选择

炼钢电炉系由炉顶、炉墙和炉底等部分组成的。过去一般采硅砖砌筑，现在普遍使用高铝砖、碱性砖和耐火浇注料或耐火捣打料，也有采用水冷炉衬的

电炉炼钢主要是使用电弧辐射加热，有时用重油或吹氧加速熔炼，以降低电耗，提高产量。电炉炉内温度高，气氛变化大，冶炼周期短，同时进炉料一般为冷态的。因此，电炉炉衬经常处于高温、熔渣侵蚀和急冷急热的状态下，工作条件是苛刻的。电炉炉衬因部位不同，采用的耐火材料及其损毁机理也是有差异的。

电炉炉顶(即炉盖)是带有电极孔和排烟孔的球面形结构外环部分称为主炉顶，中间部分叫作小炉顶。炉顶能吊起成旋转，以便装炉料

主炉顶的损毁主要是受高温和熔渣飞溅物的作用造成的。当采用硅砖炉顶进行强化冶炼时，飞溅物中的CaO、SiO2和氧化铁等氧化物与其反应，形成低熔点物质而发生熔流，损毁严重。为此，改用抗熔蚀性好的高铝砖和镁铬砖等材料作炉顶。对于镁铬砖来说，受到高温和飞溅物的作用，产生熔流的现象较少，只是在工作面上形成变质层而导致热剥落。同时，该砖易产生体积膨胀，如结构上不采取相应的措施，也会降低使用寿命。

小炉顶衬体的损毁除上述情况外，还受电极弧的高温辐射作用，以及留设电极孔而带来的结构上的不利影响。另外，炉顶排烟孔除受高温和飞溅物的作用外，还受高速气流和炉尘的冲刷磨损作用。上述两个部位也是炉顶的薄弱环节之一。

炉墙按使用条件不同可分为一般炉墙、渣线区和热点部位，其损毁的共同因素是承受高温、熔渣和钢液的侵蚀，以及装废钢时的机械磨损。所谓热点就是炉壁距离电极弧辐射的最近点。该部位炉壁除受上述因素作用外，还要承受电极弧高温的直接辐射，有时温度可接近2000℃，致使炉衬损毁速度增大，特别是超高功率电炉冶炼操作时，热点部位炉壁的损毁尤为厉害。

炉底和炉坡共同构成了熔池，其衬体损毁主要是钢水和熔渣的侵蚀、废钢料的机械冲击等。

另外，电炉冶炼钢种、操作方法、炉子设计与施工等因素，也对炉衬寿命有较大的影响。

2、炉顶用耐火材料

电炉炉顶内衬是整个炉体的薄弱环节，其材质的选择、砌筑和使用十分重要。所谓电炉炉龄就是指电炉炉顶衬体的使用寿命。

硅砖是电炉炉顶的传统耐火材料。30吨普通电炉硅砖炉顶的

使用寿命为70-80炉次，100吨普通电炉炉龄为25-35炉次。

随着现代超高功率电炉的发展，炉顶衬体工作面的温度可超过1700～1800℃，使用条件苛刻，炉衬损毁加剧，特别是小炉顶区域尤甚。在这种情况下，电炉炉顶普遍采用综合炉衬，获得了较好的使用效果。

综合炉衬：主炉顶和小炉顶均用铁皮不烧镁铬砖，易损部位炉衬加厚80mm。电极孔周围和排烟孔两种砖接茬处则用高铝质耐火捣打料捣制。排烟孔周围因采取强化除尘措施，磨损较重，故用高温烧成直接结合镁铬砖砌筑。该砖性能如下：体积密度为3.04克/立方厘米，显气孔率为15.4%，耐压强度为784公斤/平方厘米，1400℃高温抗折强度为129公斤/平方厘米。

化学成分：MgO83.2%，Cr2O37.3%，Fe2O3 2.2%, Al2O36.2%，CaO0.2%，SiO20.7%。

目前，电炉经常采用超高功率强化冶炼，有时还喷油或吹氧进行操作，因此熔炼温度高，周期短，急冷急热频繁，加剧了炉衬的损毁速度。为此，曾向硅砖中掺加少量的氧化铬或用焦油进行浸渍,以延缓硅砖炉顶的熔损，但始终未能彻底解决问题。同时，硅砖与飞溅物作用产生熔流，不仅加速了本身的损毁，而且还降低了熔渣碱度，致使炉墙破坏严重，也影响精炼效果。在这种情况下，现在的电炉护顶主要采用高铝砖、碱性砖和相应的耐火浇注料或耐火捣打料作衬体，使用效果较好。

电炉炉墙一般采用碱性砖砌筑。通常采用不烧镁铬砖、直接结合或再结合镁铬砖、电熔镁铬砖、浸渍烧成镁砖、镁碳砖或碳砖等，砌筑成综合炉墙，使用效果较好;除此之外，也可广泛使用方镁石砖，或用焦油结合白云石砖或沥青浸渍烧成白云石砖。

普通电炉炉墙主要采用镁砖、白云石砖和方镁石砖砌筑，生产中损毁较少，使用寿命较长，基木上不影响生产；超高功率或冶炼特殊钢的电炉炉墙，则用镁铬砖和优质镁砖砌筑，使用效果较好电炉炉墙渣线区和热点部位是整个炉墙的薄弱环节，主要采用高级碱性砖及镁碳砖，或者采用水冷炉壁。

最近十年来，在电炉炉墙渣线区和热点部位广泛采用镁碳砖砌筑，使用寿命成倍的提高，显示了该砖的耐高温和抗渣蚀两大优点。

目前，在电炉炉墙上除采用镁碳砖以提高寿命外，还可采用水冷炉壁或进行热喷补，使炉墙损毁趋于均衡，延长使用寿命。

电炉用水冷躺或水冷套系采用铸钢件或钢板制作的。在使用时，水冷箱或水冷套的内表而喷涂一层耐火喷涂料，以便挂渣形成保护层。该种炉墙使用寿命为300-400炉次，其寿命主要取决于渣线区未冷却炉墙的损毁程度，耐火材料单耗能降低50-90%;另一办法是在水冷系统内侧砌层镁碳砖以保护水冷件，这种炉墙在无中修的情况下，能使用400炉次以上。

电炉用耐火喷涂料一般用磷酸盐作结合剂，使用效果较好。同时，镁质耐火喷涂料的使用效果比白云石质要好，前者喷补一次能冶炼4炉钢，每吨钢耐火材料消耗为 4.67公斤，后者是每炼一炉钢必须喷补一次，耐火材料单耗高达14公斤每吨钢左右。

4、炉底和出钢槽用耐火材料

炉底和炉坡组成熔池，是装炉料或盛钢水的地方。损毁主要是化学侵蚀和机械冲击造成的，此外，炉坡还受到电弧高温的作用。因此，该部位用耐火材料应具有耐高温、抗侵蚀和组织结构稳定的特点，以便提高其使用寿命。

炉底和炉坡的永久衬一般采用烧成镁砖砌筑，也可用高纯镁砖；工作衬用镁砖或白云石砖砌筑，使用寿命约为6个月。多数采用不定形耐火材料制作炉底工作衬。主要采用镁砂或高纯镁砂配制耐火捣打料或耐火浇注料，进行捣制或浇灌;欧洲多数国家则用白云石砂、镁砂或两者的混合物配制耐火捣打料，捣制炉底。

过去，炉底工作衬普遍采用湿法捣打，结合剂为卤水或水玻璃溶液，每次铺料80-100毫米厚，用风镐或捣固机捣打结实。工作衬的使用效果较好，缺点是料中含有2-5%的水，干燥时间长，此外施工效率低，劳功强度大。因此，现在逐渐改用干法捣制或振动浇注成型。干法捣打炉底工作衬的特点是：施工时间较短，不需要干燥，烧结后致密度高，抗侵蚀性能好。其缺点是粉尘较大，污染环境。

电炉炉底和炉坡的工作衬损毁后，也可以采用喷补或投补的方法进行修理，以延长使用寿命。在大型电炉炉底上，也可采用水冷系统，以提高工作衬的使用寿命，降低耐火材料消耗。

电炉炼钢一般为侧出钢，出钢槽衬体普遍采用镁质、高铝质、蜡石质、碳质或碳化硅质等材料，可以用砖砌筑，也可以捣打或振动浇注施工。

出钢槽衬体采用小砖砌筑时，砖缝熔损严重，也易渗钢粘液，难以清理。电炉出钢槽衬体普遍采用不定形耐火材料制作，整体性好，使用寿命高，成本也低。施工方法分为捣打、振动浇注和预制三种。

目前，后两种施工方法使用较多，特别是预制成整体出钢槽，能机械化吊装，更有发展前途。

耐火捣打料采用酚醛树脂作结合剂，耐火浇注料则用非水泥类材料作结合剂，一般在现场配制和施工。耐火浇注料可在耐火厂制成预制品，并经过烘干，运到现场吊装后，即可使用。

电炉采用固定式炉底出钢，具有以下优点:

1)无需倾动的机电设备，可使整套设备重最减轻25%左右，投资也显著降低

2)由于不倾动炉体，可扩大水冷壁面积，也缓和了炉衬的蚀损，因此炉龄从106炉次提高到108炉次，耐火材料消耗降低60%左右；

3)出钢温度可适当降低，出钢时间也能缩短，每吨钢能节约电22千瓦·小时和电极材料0.4公斤。

因此固定式电炉是有发展前途的。

附录

参考文献

1、钢铁厂设计原理（下册）李传薪

2、现代电弧炉炉型及其炉体结构设计阎奎兴阎立懿

3、钢铁冶金学（炼钢部分）陈家祥

4、电弧炉——炉外精炼技术朱文佳李继宗幸超

5、耐火材料应用韩行禄刘景林

40t电弧炉炉体设计

说明书