直流电弧炉炉底阳极用耐火材料
提高30t超高功率直流电炉底阳极使用寿命
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１ 工 装概 况
西 钢集 团 阿城钢 铁有 限公 司 现有 ２台 ３ Ｏ吨超 高功 率直 流 偏 心 底 出钢 形 式 电 弧 炉 ， １９ 于 ９７年 ８ 月份 建 成 投产 ，０４年 开始 采 用 ４ ％ ～９ ％铁 水 ２０ ０ ０ 热装 工艺 ， 对 ２台炉 进 行 了扩 容 改 造 ， 炉 出钢 并 单 量在 ５ ６ ５ ０吨 ， 已达 到 ５ 吨钢 年产 能力 。 现 Ｏ万
关键词 ： 直流电弧炉 ； 阳极 ； 龄 底 炉
采用水冷钢棒形式底 阳极 的超高功率直流电 弧 炉 因底 阳极 附近 不 易 进 行 修 补 维 护 ， 阳极 的 底 使 用寿命 直 接 影 响 了炉 龄 ， 时也 影 响 了 电炉 作 同 业率及生产成本 ， 文就如何提高炉底 使用寿命 本 的工艺 改进 ， 进行 总结 。
２ 原 炉体 砌 筑 工 艺 及 使 用 情 况
２ １ 炉 壳基 本参 数 ． 炉壳 内径 ： ０ ｍ 熔 池直径 ：３ ２ ｍ 熔 池 ￣６ ０ ｍ； ， ４ ６ ０ ｍ； 深度 ：００ ｍ； １０ ｍ 熔池 容 积 ：．ｍ ； 水 容 积 ：ｍ ； ９５ ３钢 ８ ３钢 液 重 量 ：５吨 ５
用厚 度 ＞４０ ｍ。从 表 ２可 以看 出除 底 阳极 部 分 ￣ ０ｍ 蚀损 到寿 外 ， 壳其 它部 分仍 可使 用 。 炉
…壳 号
蒙
３ 原 因分 析
捣打 料 的熔 蚀 主要 是 由 于与 炉底 接 触 并 渗入 内部 的熔 渣 （ 主要 成 分 为 Ｃ Ｏ Ｓ０ ， 氧 化 物 ） ａ ，ｉ２铁 组
电炉炼钢
炉料熔化过程及供电
装料完毕即可通电熔化。炉料熔化过程图， 基本可分为四个阶段（期），即点弧、穿井、主 熔化及熔末升温。
点（起）弧期
从送电起弧至电极端部下降到深度为d电极为点 弧期。 此期电流不稳定，电弧在炉顶附近燃烧辐射，二 次电压越高，电弧越长，对炉顶辐射越厉害，并且热 量损失也越多。 为保护炉顶，在炉上部布一些轻薄料，以便让电 极快速进入料中，减少电弧对炉顶的辐射。 供电上采用较低电压、较低电流。
近些年，我国电炉流程的发展虽然受到重视， 但发展电炉短流程应慎重一些，可以适当发展， 不可盲目。因为在当前条件下，我国不具备电 能和废钢方面的优势，即不具备成本优势。在 江阴兴澄钢铁有限公司，已建成我国第一条四 位一体的特殊钢短流程生产线，工艺流程 为:100t直流电弧炉冶炼-LF、VD精炼-R=12m 大方坯连铸-热送全连轧，全套全新设备从德国 引进，能够开发生产合金结构钢、弹簧钢、齿 轮钢、易切削钢、轴承钢、高压锅炉管坯钢等 品种，将成为全国优质钢、特殊钢装备水平领 先、能力超百万吨的企业
2）双渣氧化法
又称氧化法，它的特点是冶炼过程有正常的氧 化期，能脱碳、脱磷，去气、夹杂，对炉料也无特殊要
求；还有还原期，可以冶炼高质量钢。
目前，几乎所有的钢种都可以用氧化法冶炼， 以下主要介绍氧化法冶炼工艺。
冶炼工艺
传统氧化法冶炼工艺是电炉炼钢法的基础。 其操作过程分为：补炉、装料、熔化、 氧化、还原与出钢六个阶段。因主要由熔化、氧 化、还原期组成，俗称老三期。 一、补炉 1）影响炉衬寿命的“三要素” • 炉衬的种类、性质和质量； • 高温电弧辐射和熔渣的化学浸蚀； • 吹氧操作与渣、钢等机械冲刷以及装料的冲击。
脱磷反应与脱磷条件：
脱磷反应：
2［P］＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO· P2O5)＋5 ［Fe］, △ H＜0 分析：反应是在渣-钢界面上进行，是放 热反应。
钢铁冶金用耐火材料-炼钢篇
炼钢用耐火材料
2.LF炉用耐火材料
• LF（V）炉衬损毁因素：
（1）化学反应与熔蚀； 渣与砖反应，颗粒边缘形成不稳定矿相：C2S、 C3MS2、CMS、C2AS等
（2）高温真空下的挥发作用； 不同耐火材料的挥发速度：电熔镁铬质>镁质>锆英石>石灰质>白云石
（3）溶渣的侵蚀； 溶渣沿着砖基质部分的贯通气孔渗透至砖的内部，产生了变质层，易剥落
形式加入，颗粒用烧结氧化铝，性能见下表
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炼钢用耐火材料
2.LF炉用耐火材料
• 炉壁用耐火材料
厂家 江苏沙钢 润忠钢厂 南京钢厂
无锡市 钢铁厂 无锡锡兴钢铁 有限公司 上钢五厂
精炼炉容量 90t
包壁 镁铝碳砖
包底
渣线
镁铝碳砖 MT14A镁碳砖
75t
镁铝碳砖 镁铝碳砖 MT14A镁碳砖
40t
铝镁碳砖 镁铝碳砖 MT14B镁碳砖
材料
渣线
镁碳砖 铝镁碳砖
包壁
包底
低碳镁碳砖（C％＝5～14） 铝镁碳砖 铝镁不烧砖（无碳砖） 铝镁浇注料
铝镁碳砖 铝镁浇注料 刚玉尖晶石浇注料
包底用耐火材料
水口座砖 透气砖 透气座砖 引流沙（铬矿＋硅石）
浇注料 种类 高档
中档
低档
主原料
辅助原料
板状刚玉＋尖 晶石
电熔镁砂＋尖 晶石
矾土＋烧结镁 砂
α-Al2O3 — —
刚玉质浇注料加水量5.5％，天津钢管公司使用寿命平均103炉。
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1.炉盖耐火材料
炼钢用耐火材料
提高浇注料质量的措施：
1.选用纯度高、杂质少、高温体积稳定的原料 2.控制CaO含量，尽量减少水泥用量 3.添加适量Al2O3以提高中温强度 4.加入适量软质粘土作烧结剂，促进液相生成和烧结作用形成陶瓷结合 5.加入蓝晶石、硅线石，使其在高温下产生膨胀效应 6.加入耐热不锈钢纤维提高热稳定性增强韧性 7.加入适量防爆剂（有机纤维），以利于排出水汽和改善烘烤质量
初级电炉炼钢工
电炉炼钢工初级工试题一、判断题(正确的请在括号内打“ √ ” ,错误的请在括号内打“ ×” 每题 2分,共 280分 1.>铁水包测温取样操作设计在受铁坑内完成。
(答案:×2.>电极在台上的指示灯亮,说明电极下端已碰到电极调整台。
(答案:√3.>新炉开炉冶炼必须采用 100%废钢冶炼。
(答案:√4.>对于成品[P]≤ 0.015%的钢种,炉内终点[P]≤ 0.010%便可出钢。
( 答案:×5.>由于电极各厂家都为标准的 28英寸,因此各厂家的电极可以混接。
( 答案:×6.>出尽留钢留渣,在炉内的渣子必须有良好的流动。
(答案:√7.>电炉大修主要是以更换底电极为标志。
(答案:√8.>除维护底电极和小炉底不留钢,其余炉次一般皆要留钢。
(答案:√9.>电炉废钢入炉后开始通电时,使用自耗枪助熔,当炉门口废钢基本熔清后,停用自耗枪,改用 WC 枪。
( 答案:√10.>电炉出钢钢包原则上不允许有包底 (即冷钢 ,主要是防止堵塞透气砖、钢水温度不均等。
(答案:√11.>按化学成份分类,钢可分为非合金钢、低合金钢和合金钢。
(答案:×12.>钢的熔化温度随成份而变,溶于钢中的合金元素一般都降低钢的熔点。
(答案:√13.>高碳钢的熔化温度比低碳钢要低。
(答案:√14.>一般而言,电炉冶炼的钢其含氮水平低于转炉冶炼的钢。
(答案:×15.>降低钢液温度和增加渣的粘度有利于脱磷。
(答案:×16.>电弧炉冶炼过程中,吹氧脱碳期间只能脱磷,不能脱硫。
(答案:×17.>脱磷是高碱度和低粘度的要求是一对矛盾,应视实际情况合理调整。
( 答案:√18.>增加少量的火砖块能增强炉渣的流动性,所以对脱磷有利。
(答案:√19.>高温条件下化学反应快,因此脱磷要低温。
列出高炉各部位用的耐火材料
列出高炉各部位用的耐火材料高炉是冶金工业中的重要设备之一，用于将铁矿石还原成纯铁的过程中，需要使用各种耐火材料来保护炉体和各个部位，以确保高炉的正常运行和安全生产。
下面将以高炉各部位用的耐火材料为标题，详细介绍每个部位所使用的耐火材料。
1. 高炉炉缸耐火材料炉缸是高炉的主要部位之一，承受着高温和高压的环境。
为了保护炉缸不受侵蚀，常用的耐火材料包括炉缸砖、炉缸衬砌等。
这些耐火材料具有高温抗热、耐侵蚀的特性，能够有效地抵御高温气体和炉渣的侵蚀。
2. 高炉炉壁耐火材料炉壁是高炉内部的主要组成部分，也是炉体的承重部位。
为了保证炉壁的强度和耐火性能，常用的耐火材料包括炉壁砖、炉壁衬砌等。
这些耐火材料具有良好的抗压强度和耐火性能，能够承受高温和高压的环境。
3. 高炉炉喉耐火材料炉喉是高炉出铁口的部位，也是高炉内部的热点区域。
为了保护炉喉不受侵蚀，常用的耐火材料包括炉喉砖、炉喉衬砌等。
这些耐火材料具有良好的耐热性能和抗侵蚀性能，能够有效地抵御高温气体和炉渣的侵蚀。
炉底是高炉的底部，承受着高炉内部的高温和高压。
为了保护炉底不受侵蚀，常用的耐火材料包括炉底砖、炉底衬砌等。
这些耐火材料具有高温抗热、耐侵蚀的特性，能够有效地抵御高温气体和炉渣的侵蚀。
5. 高炉炉顶耐火材料炉顶是高炉的顶部，也是高炉内部的重要部位之一。
为了保护炉顶不受侵蚀，常用的耐火材料包括炉顶砖、炉顶衬砌等。
这些耐火材料具有高温抗热、耐侵蚀的特性，能够有效地抵御高温气体和炉渣的侵蚀。
6. 高炉炉喉冷却装置为了保证高炉炉喉的正常运行，需要安装冷却装置来降低炉喉的温度。
常用的冷却装置包括炉喉冷却壁、炉喉冷却管等。
这些冷却装置能够有效地降低炉喉的温度，保护炉喉不受高温气体和炉渣的侵蚀。
7. 高炉炉顶冷却装置为了保证高炉炉顶的正常运行，需要安装冷却装置来降低炉顶的温度。
常用的冷却装置包括炉顶冷却管、炉顶冷却壁等。
这些冷却装置能够有效地降低炉顶的温度，保护炉顶不受高温气体和炉渣的侵蚀。
耐火材料在钢铁行业中的应用及发展趋势
耐火材料在钢铁行业中的应用及发展趋势大家好，今天我们来聊一聊耐火材料在钢铁行业中的那些事儿。
作为一名多年从事幼儿相关工作的“老司机”，可能让大家感到有些意外，但这正是我们今天要探讨的主题。
让我们一起来看看，耐火材料在钢铁行业中的应用以及未来的发展趋势吧！我们来了解一下什么是耐火材料。
耐火材料是指在高温和化学腐蚀环境下，能够保持稳定性能和结构完整性的材料。
在钢铁行业中，耐火材料发挥着至关重要的作用。
一、耐火材料在钢铁行业中的应用1.钢铁炼制过程中的应用在钢铁炼制过程中，耐火材料被广泛应用于高炉、转炉、电炉等各类炼钢设备中。
例如，高炉炉顶、炉底、炉墙等部位都需要使用耐火材料来承受高温和炉内气氛的腐蚀。
炼钢过程中，耐火材料还能够有效防止钢水与炉渣的接触，保证钢水的纯净度。
2.钢铁轧制过程中的应用在钢铁轧制过程中，耐火材料主要用于轧制机的导板、支撑板等部位。
这些部位需要承受高温和钢材的磨损，耐火材料的使用可以提高轧制设备的寿命，降低维修成本。
3.钢铁热处理过程中的应用在钢铁热处理过程中，如退火、正火、淬火等，耐火材料被用于炉内壁、炉底等部位。
耐火材料能够承受高温，防止炉内气氛对炉体结构的腐蚀，确保热处理效果。
二、耐火材料在钢铁行业中的发展趋势1.绿色环保随着我国环保政策的不断加强，钢铁行业对耐火材料的需求也在不断提高。
绿色环保型耐火材料将成为未来市场的主流。
例如，利用废弃物生产的耐火材料，既减轻了环境负担，又降低了生产成本。
2.高性能钢铁行业对耐火材料性能的要求越来越高，未来耐火材料的发展趋势是高性能、高强度、耐磨损、长寿命。
新型耐火材料的研究和开发将成为行业竞争的焦点。
3.智能化随着智能制造技术的不断发展，耐火材料在钢铁行业中的应用也将越来越智能化。
例如，通过智能化控制系统，实现耐火材料的最佳使用效果，提高生产效率。
4.个性化定制钢铁行业对耐火材料的需求越来越多样化，未来耐火材料企业需要根据客户的具体需求，提供个性化定制的耐火材料解决方案。
电弧炉炼钢用原辅材料
3电弧炉炼钢用原辅材料凡加入电弧炉（含感应炉和炉外精炼的钢包炉、VD/VOD炉）内直接参与炼钢冶金过程的物料统称为原材料。
如废钢、生铁、铁水、铁合金、石灰、萤石、氧气等。
生产中所指的原材料通常还包括辅助材料，即指那些虽不直接参与炉内反应，却是冶炼反应赖以正常有效地进行所必不可少的物质，如电极、耐火材料等。
原材料是电弧炉炼钢的基础，没有好的原材料及现代的管理，要想炼出优质的、成本较低的钢是不可能的，国内外先进的炼钢厂无一不是特别注重原材料的优化与管理。
我国炼钢行业过去曾对原材料供应与管理重视不够，对成品钢只就冶炼与浇注工艺而研究其质量，很多情况是欲速则不达。
现在随着钢铁生产技术的发展，特别是对钢材质量的要求的不断提高，国内钢铁生产企业已认识到原材料对炼钢质量的重要性，这是我国钢铁工业赶超国际水平和新品研发的一个良好开端。
对我公司来讲，生产油井管就必须重视炼钢原材料的供应与管理工作，以保证我公司的优质无缝钢管生产有一个可靠的坯料基础。
3.1电弧炉炼钢原材料的分类电弧炉炼钢的原材料可分为两大类：金属料；非金属料。
金属料：包括废钢、生铁、铁水、直接还原铁（DRI ）、铁合金、铁矿石和氧化铁皮等。
非金属料：包括造渣材料，如石灰、萤石、白云石、碳球（碳粉）、高铝钒土等；合成渣料，如脱硫剂，熔融合成精炼渣等；耐火材料，如炉底耐材、钢包耐材、中包耐材等；其它用途材料，如电极、增碳剂、保温剂、保护渣等。
电弧炉炼钢的原材料按用途又可分为：金属料，氧化剂及造渣材料，还原剂，电极，耐火材料等。
3.2金属料3.2.1废钢3.2.1.1废钢的种类及来源废钢是炼钢的主要金属料之一。
电炉炼钢原料中，废钢用量约占不同，废钢60〜100 %。
根据来源通常分为本厂返回废钢和社会购入废钢两类。
返回废钢包括：炼钢车间的模铸汤道、注余、包底、连铸坯的头尾坯、锻轧废品、废钢材（坯）。
返回废钢含锈及杂质较少，化学成份相近，收得率高，是炼钢优质原料，使用返回废钢可以大量回收贵重金属合金元素，减少贵重金属和铁合金消耗，节约电耗，降低成本，具有很大的经济意义。
60t直流电弧炉炉体抢火事故的预防与措施
60T直流电弧炉炉体抢火事故的预防与措施刘仁财(广州钢铁股份有限公司电炉炼钢厂，广东广州5]0000)应用科技睛要】本文对广州钢铁股份公司电炉炼钢厂60t直流电弧炉炉伴舱火问题进行了分析，阐明炉底修补、配电操舴、生产模式、维护以及设计等因素造成抢火事故，并通过改善I绝I缘、优化炉底维护工艺、规范冶炼操作、精心维护等措施，促进导电性能的提高，增强设备的保护能力．从而降低抢火事故的发生。
饫；键剜直流电弧炉；阳极；抢火；绝缘电沪炼钢厂的60T直流电弧炉是引进A B B技术于1998年建成投产的，其供电示意如图1所示。
炉底采用大环型铜板构成的导电炉底，其上均布了4个底电极，阳极的导电铜管对称地分布在炉体的前后，通过水冷电缆与整流器阳极相连；阴极通过电极横臂、水冷电缆、电抗：器与整流器的阴极相连。
t—r悖_叶e-*，：殍蟹J J哮巍峨■●一虮目亳薯々●竹斟辱E；目坶《口*母。
哏早●和生产中，由于绝缘件的维护、炉底耐材的修补以及冶炼操作等经验不足，时常会出现导电铜管支架、导电炉底与炉壳以及炉内废钢与水冷板之间发生抢火事故，出现停{Ik1问题及分析经过对多次抢火事故分析，确认发生抢火事故的症结是阳极的对地电势急剧升高或绝缘件的保护能力下降，原因主要表现在以下几个方面：1)导电炉底耐材的修补，对炉底电阻的影响。
热修补的烧结过程中炉内温度很难达到1O O a℃以上，导电热补料在结合剂未经碳化之前，导电性主要来自于石墨，这时结合剂的电阻较高。
随温度的升高，结合剂开始碳化。
在碳化完成后，结合剂在颗粒周围形成一层结合碳膜，此膜使得导电性变好，从而获得稳定的低电阻。
所以在热补料未烧结前复产送电，阳极的对地电势一般会达到150V以上，如绝缘件抵抗不了，抢火事故就发生了，随着炉温的上升，炉底耐材电阻下降，阳极的对地电势逐步下降至1—2V，威胁解除。
2)重金属下渗至导电铜底与炉壳之间(图1中5、6位置)，造成绝缘下降。
导电炉底上的导电砖在砌筑时尽管是密排并且还灌了石墨粉，但在冶炼过程中，由-T-辆l水对炉底不规则的侵蚀，一些重金属蒯顷着炉底耐材之间的裂缝、砖缝l曼慢向下渗透，日积月累，随着渗入的量增加，在炉龄超过7000炉后(设计是4000炉更换)，下渗的重金属就可能导致炉壳发红、抢火。