电炉炉壁用耐火材料与砌筑工艺

电炉炉壁经受高温作用和温度急剧变化的影响，还受到钢液和熔渣的化学侵蚀，以及炉料的碰撞，损毁严重。对炉壁耐火材料的要求是在高温下应该有足够的强度，并且耐侵蚀，有良好的抗热震性和导热性。

 

电路炉壁可分为3中类型，即砌砖炉壁、大块镁砂砖炉壁和炉内整体打结炉壁。

 

1、砌砖炉壁以及炉底砌砖体和打结层为基础向上砌筑。与炉底的结构相同，炉壁近壳处为绝热层，其组成为10~15mm厚的石棉板和1层立砌轻质粘土砖或粘土砖。

 

2、大块镁砂砖炉壁是用可拆卸的钢板模子预先打结而成。整个炉壁由3~4块大砖拼成，打结时镁砂配比、粘结剂用量和打结工艺与炉底打结层相同。

 

3、炉内整体打结炉壁是目前广泛采用的炉壁，炉底打结好后，放入圆形胎膜，一般用3~4层胎膜逐层打结，打结材料和工艺流程与炉底相同。

 

为减少中修炉子的时间，改进更换炉壁的客观条件，在中小炉子上可以采用整体更换带炉壁和炉底的炉壳。对于大炉子，由于吊车起重能力等其他条件的限制，可使用上下分列式炉壳。

 

电炉炉壁一般采用碱性耐火砖砌筑，主要品种有镁铬砖、镁砖、镁碳砖、白云石砖等。为使各部位炉壁烧损均匀，在不同的部位应使用不同耐火材料，砌筑成综合炉衬，以提高使用效果。

 

普通电炉炉壁主要采用镁砖、白云石砖和方镁石砖砌筑，生产中损毁较少，使用寿命较长，基本上不影响生产；超高功率电炉炉壁和冶炼特殊钢的电炉，由于工作环境更加恶劣，则应采用镁铬砖或优质镁砖砌筑。

 

日、美等国的电炉、通常采用不烧镁铬砖、直接结合或再烧结镁铬砖、电熔镁铬砖、?渍烧成镁砖、镁碳砖等，砌筑成综合炉壁，使用效果良好。另外，俄罗斯电炉炉壁广泛使用方镁石砖，西欧一些国家则用焦油结合白云石砖或沥青?渍烧成白云石砖。

 

电炉炉壁渣线区和热点部位是整合炉壁最薄弱的环节。目前，普遍采用镁碳砖砌筑，或采用水冷炉壁以及进行热喷补，使炉壁损毁趋于均衡，使用寿命成倍提高。

 

日本某厂在50t电炉炉壁渣线区及热点部位，采用一般碱性砖砌筑时，使用寿命约为124炉次。当改用镁碳砖后，寿命提高了1倍。镁碳砖耐高温性能强，抗侵蚀性能比直接结合砖高0.5~2.0倍，抗热震性和导热性也较好，但易氧化，使用时应注意，采取一定的措施加以弥补。

 

美国采用高纯镁砂和鳞片状石墨作原料，用改性树脂作结合剂生产镁碳砖，使用效果良好。

 

电炉水冷壁一般采用铸钢件或钢板制作，也有用铜板焊接而成。冷却水箱或冷却水套的安装位置、个数和尺寸应随实际生产条件而变化，以达到炉子各部位的寿命比较均衡。在使用时，冷却水箱或冷却水套的内表面应喷涂一层耐火材料，以便挂渣形成保护层。另外，也可以在水冷系统内侧砌一层镁碳砖以保护水冷件。使用水冷炉壁，不但能使炉壁寿命大大提高，而且也使耐火材料单耗大大降低，从而降低了冶炼成本。

 

美、日等国的大中型电炉炉壁热点部位普遍实行了水冷却，而且向整个炉壁水冷化方向发展。日本50t以上的大中型电炉安装了水冷炉壁或水冷套。德国某公司设计的电炉炉壁冷却系统，可使渣线上80%的炉墙得到冷却。

 

但是，对于容量、功率较小的电炉，实行水冷炉壁后，能耗增加10%左右，而耐火材料单耗的降低和生产率的提高并不能补偿能源的消耗。所以，小容量、小功率电炉的热点部位，主要是采取镁碳砖砌筑，经济效益较好。