铁合金电炉长寿炉衬耐火材料应如何选择？

　　铁合金电炉炉衬在冶炼过程中，不仅承受强烈的高温作用，而且还承受炉料、高温炉气、熔融铁水和炉渣的物理化学侵蚀和机械冲刷作用。因此为了保证铁合金冶炼能在高温条件下有效地进行，必须使用特殊材料砌筑电炉炉衬。通常将在高温条件下能承受高温作用，能抵抗铁水、炉渣、炉气侵蚀和机械冲刷作用，而仍能保持炉衬原来形状、尺寸和强度的砌筑材料称为耐火材料。

　　铁合金常用的耐火材料性能包括耐火温度、荷重软化度、耐急冷急热性、高温体积稳定性和抗渣性能。所用耐火材料表单见下图：

　　耐火材料选择原则

　　耐火度高，荷重软化温度高、耐急冷急热性好、高温体积稳定性好和抗渣性好，这五项工作性能指标是评价耐火材料使用质量优劣的主要标准。原则上任何一种耐火材料都应同时具有这5项工作性能指标。但在实际上是难以办到的。

　　耐火材料在使用过程中，虽然从整体上来说，它长期和反复受着高温、温度变化、熔融金属、熔渣、炉气的物理化学侵蚀和机械冲刷及其他应力的综合作用，但就局部来看，它不一定会同时承受上述各种作用，河南耐火材料厂网建议要根据耐火材料实际所处的工作部位，正确的选择和使用耐火材料，以便即能保证炉衬的使用寿命，又能降低成本。

　　铁合金生产常用的耐火材料

　　1、粘土砖

　　制造粘土砖的主要原料是具有良好塑性和结合力的耐火粘土，耐火粘土廉价易得，而且制造过程也比较简单，因而粘土耐火砖在冶金中使用极广。

　　从粘土砖的性能指标可以看出，它在使用过程中中的主要性能特点是，对酸性渣的抵抗能力较强，有较好的耐急冷急热性，有良好的保温能力和一定的绝缘性能，在铁合金生产中，粘土砖主要用于砌筑矿热炉暴露部位的炉墙炉衬，起保温和绝热作用的炉墙和炉底外层炉衬，或用于砌筑铁水包内衬。

　　2、碳砖

　　制造碳砖的主要原料是碎焦炭和无烟煤，粘结剂是煤焦油或沥青。从炭砖的性能指标可以看出，炭砖与其他普通耐火材料相比，不仅抗压强度大，线膨胀系数小，耐磨性好，耐火度和荷重软化温度高，抗热震性好，而且抗渣性特别好。

　　在铁合金生产中，凡是冶炼不怕渗碳的铁合金品种，部可采用炭砖作为炉衬材料。但是炭砖在向温条件下极易氧化，因此炭砖主要用于砌筑矿热炉不暴露于空气部分炉墙、炉底和高炉风口以下部位的炉缸及出铁流槽。由于炭砖导电系数大，使用炭砖炉衬，电极易上抬，可适当的减少炉墙炭砖的高度和炉底炭砖的厚度。

　　3、高铝砖

　　制造高铝砖的主要原料是高铝矾土，粘结剂为耐火粘土。从高铝砖的性能数据可以看出，其最大优点是耐火度高、荷重软化温度高、抗渣性好、机械强度大，而且这些性能随Al2O3含量的增加提高很快。

　　在铁合金的生产中，高铝砖可用于砌筑矿热炉出铁口衬砖、高炉炉身、炉缸，也可用于砌筑铁水包内衬。

　　4、镁砖和镁砂

　　制造镁砖的主要原料是菱镁矿，粘结剂为水和卤水或亚硫酸盐纸浆废液。

　　从镁砖的性能数据可以看出，它在使用过程中的主要性能特点是耐火温度高、对碱性渣有极好的抵抗能力。

　　在铁台金生产中，镁砖主要用于砌筑电弧炉炉墙、炉底、中低碳锰铁的铁水包内衬。用镁铝砖或镁铬砖代替镁砖砌筑炉项。

　　冶金镁砂的耐火温度很高，因而在铁台金生产中，镁砂常用于打结炉底，制作或修补炉墙、炉底，并可作为堵眼或制作打结锭模用材料。

　　★以30MVA的生产高碳锰铁电炉为例，常出现因炉底受到严重侵蚀而被迫停炉的情况，出铁口炉衬也仅使用一个月就出现漏炉现象。使用以下改进后的方案，不仅预防了大容量电炉高碳锰铁炉衬的事故，更增加了出铁次数及炉衬寿命。以下为材料使用表：

　　在这个过程中要注意以下3点：

　　采用整体保温炉衬砌筑技术，当工况温度超过高铝砖的荷软度1200℃时，在碳砖与高铝砖接触面使用一层轻质碳砖，碳砖的导热系数要小于2.0W/k·m,以降低接触面的温度。使用整体炉衬，炉衬的各种耐火材料均会产生较大的热膨胀量，所以弹性缓冲带的厚度设计必须要合理 。

　　第二点就是炉渣碱度的控制，为了得到富锰渣，应适当降低碱度，从而有利于降低电耗和渣铁比。

　　最后一点就是电极的控制，高碳锰铁的矿热炉炉型特点是“三大一深”，合适的电极长度对炉况顺行有明显的作用，要保证电极有足够的下放量，插入深度不宜过浅或过深。