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技術解析

鎳鐵礦熱爐爐襯用耐火材料的配置該如何選擇

 鎳鐵礦熱爐爐襯由絕熱層、隔熱層、保溫層和工作層組成,冶煉過程處于高溫、腐蝕和熱散失的復雜環境中,爐襯的損壞增加了能耗和生產成本,因而優化爐襯結構是礦熱爐節能的重要方向。
 
  鎳鐵礦熱爐砌爐時使用的耐火材料有碳磚、鉻鎂磚及鎂質搗打料等。使用碳磚砌筑爐墻和爐底,由于碳磚砌筑過程使用電極糊,在高溫作用下,電極糊產生揮發物使碳磚之間產生微縫,液態鎳鐵會從微縫滲透到碳磚底部,使碳磚上浮。使用鎂碳磚或碳磚砌筑爐底也存在鎂碳磚上浮的現象,鎂質搗打料一般用于爐底砌筑,其成分一般為MgO≥85%,Fe2O3:4%?6%,CaO:7%~9%,SiO2:1%?1.5%。采用鎂質搗打料,爐底使用壽命明顯延長,這與鎂質搗打料有較強的防滲透性有關。鎂鉻磚解決了鎂磚的滲透問題,抗渣性能顯著提高,在高達1800℃下體積穩定,高溫強度大。
 
  實際選用中,使用鎂質搗打料能夠延長爐襯壽命,達到節能效果;增加絕熱層厚度,使用單塊面積較大的耐火材料如400mm×400mm,增加爐襯與爐殼接觸面積,保溫效果較好,爐襯不易上浮;使用絕熱效果較好的材料可以減少爐襯的熱損失。
 
  提高鎳鐵電爐爐襯壽命,亦可采用強制水冷卻掛渣爐襯,其工藝是采用低熱阻耐火材料砌爐并配備冷卻設施,通過冷卻爐殼使處于爐襯內表面的鐵水或爐渣形成一層凝固層,凝固層將爐襯與渣鐵隔開,從而保護爐襯。由于凝固層較小的導熱系數可減小礦熱爐的熱損失,從而達到節電節能的目的。冷卻的方式有爐殼水噴淋和爐墻內預置水冷銅套。該工藝的優點在于很好地降低爐壁溫度,使爐襯的溫度有所控制,雖然預置水冷銅套費用高,但效果較好,大幅提高了爐襯的使用壽命。
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