1、高(gao)溫(wen)熱作用(yong)的影響(xiang)
冶(ye)(ye)煉溫(wen)度(du)一(yi)般在1600℃以(yi)上,對爐齡影響較大。除此(ci)之(zhi)外(wai),由于(yu)一(yi)電兩爐的設計方式,爐襯還要(yao)承受急冷急熱(re)。這(zhe)種現象在冶(ye)(ye)煉過程中(zhong)是不可避免(mian)的,但(dan)應盡(jin)可能地(di)降低或縮(suo)短高溫(wen)熱(re)作(zuo)用的程度(du)與時間,如快速補爐與裝(zhuang)料、保(bao)證(zheng)設備(bei)運(yun)轉正常(chang),盡(jin)量減少熱(re)停工(gong)等。
2、化學侵蝕的影響
煉鋼過程中(zhong),自(zi)始至終進(jin)行著(zhu)各種化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying),尤其是在渣-鋼界面處更為激烈,爐襯耐火材料在化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)的作用下極易剝落。
影響超高功率直流電(dian)弧(hu)爐(lu)爐(lu)齡的主(zhu)要因素(su)都有哪些?
化學(xue)侵蝕與熔渣(zha)(zha)的(de)(de)組(zu)成及(ji)流(liu)動性(xing)有關。當渣(zha)(zha)中SiO2、P2O5、Al2O3或Fe2O3等酸(suan)性(xing)或偏酸(suan)性(xing)氧化物含量較高時,MgO容易(yi)發生(sheng)反應(ying),生(sheng)成相應(ying)的(de)(de)硅酸(suan)鎂(mei)和鋁酸(suan)鎂(mei)等。熔渣(zha)(zha)的(de)(de)流(liu)動性(xing)對化學(xue)侵蝕的(de)(de)影響主要表現(xian)在:稀渣(zha)(zha)堿(jian)度低,化學(xue)反應(ying)劇烈并能(neng)使(shi)(shi)熔池(chi)翻滾,極易(yi)增(zeng)加爐襯的(de)(de)熱負荷;稠(chou)渣(zha)(zha)將使(shi)(shi)熔池(chi)升溫(wen)困難(nan),須延長高溫(wen)冶煉時間(jian),也促使(shi)(shi)爐襯的(de)(de)損壞。
電弧爐
除此之外,化(hua)學侵蝕(shi)還與鋼(gang)液中(zhong)元(yuan)素的(de)(de)(de)組成有關。當冶煉含(han)有較高的(de)(de)(de)Mn、Si、W或含(han)碳很低的(de)(de)(de)鋼(gang),或鋼(gang)中(zhong)混有少量(liang)的(de)(de)(de)Pb、Zn等元(yuan)素時(shi),更加(jia)劇(ju)了對(dui)爐襯的(de)(de)(de)侵蝕(shi)。如溫度高于1600℃,鋼(gang)中(zhong)錳含(han)量(liang)大(da)于10%以(yi)上(shang)時(shi),Mn將(jiang)與耐火材(cai)料中(zhong)的(de)(de)(de)SiO2發生下述反應(ying):
SiO2(固(gu))+2[Mn]=[Si]+2(MnO)
SiO2(固)+(MnO)=(MnO·SiO2)
在(zai)(zai)上述反應(ying)進行(xing)的同(tong)時,耐火(huo)材料的軟化(hua)點將降(jiang)低到1150~1250℃。為此,在(zai)(zai)冶煉ZGMn等鋼種時,冶煉溫度不能太高,且(qie)要求操(cao)作(zuo)迅速準確。
冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)高(gao)硅鋼時(shi),熔(rong)渣中(zhong)相應(ying)含(han)(han)有較(jiao)高(gao)的(de)SiO2,降低(di)了熔(rong)渣的(de)堿度而侵蝕(shi)(shi)爐(lu)(lu)襯。因此,當爐(lu)(lu)中(zhong)加入大(da)量(liang)(liang)的(de)硅鐵之后,應(ying)盡快(kuai)出(chu)(chu)鋼。冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)高(gao)鎢(wu)鋼時(shi),鋼液中(zhong)將出(chu)(chu)現鎢(wu)酸(suan)根,對爐(lu)(lu)底也有腐蝕(shi)(shi)作(zuo)用。在相同的(de)條件下,冶(ye)(ye)煉(lian)(lian)含(han)(han)碳很(hen)低(di)的(de)鋼時(shi),由于〔FeO〕的(de)含(han)(han)量(liang)(liang)高(gao),〔FeO〕將與(yu)耐火材(cai)(cai)料中(zhong)的(de)SiO2形成(cheng)低(di)熔(rong)點的(de)化合物,這對爐(lu)(lu)襯必然(ran)造成(cheng)嚴重(zhong)的(de)侵蝕(shi)(shi)。Pb侵蝕(shi)(shi)爐(lu)(lu)底嚴重(zhong),甚至能造成(cheng)漏爐(lu)(lu)的(de)惡(e)性事故。Zn元素對爐(lu)(lu)襯的(de)耐火材(cai)(cai)料也十分有害,尤其(qi)是它的(de)氧化物極易聚積(ji)在耐火材(cai)(cai)料的(de)孔隙(xi)中(zhong),使耐火材(cai)(cai)料膨脹造成(cheng)破裂。
3、弧(hu)光的輻射(she)(she)或(huo)反(fan)射(she)(she)的影響(xiang)
電(dian)爐(lu)煉鋼是(shi)靠電(dian)能(neng)轉(zhuan)換成(cheng)熱能(neng)來熔化冷料(liao)和加熱熔池的(de),這種(zhong)能(neng)量的(de)轉(zhuan)換與(yu)傳遞又是(shi)借用電(dian)弧(hu)的(de)弧(hu)光(guang)來完成(cheng)。弧(hu)光(guang)的(de)輻(fu)射熱或反射熱也會作用到爐(lu)襯(chen)上而使耐火材(cai)料(liao)軟化。
目前(qian),在電(dian)爐鋼(gang)的(de)(de)(de)冶煉過程中(zhong),弧(hu)光的(de)(de)(de)輻(fu)射(she)或(huo)反(fan)射(she)對爐襯壽命的(de)(de)(de)影響雖然還不(bu)能完(wan)全(quan)避免,但可通過各種途徑盡量減少。如:裝料時,固體(ti)冷料應合理地分(fen)布(bu)在爐內,使之送電(dian)后在不(bu)太長(chang)的(de)(de)(de)時間里(li),弧(hu)光能被鋼(gang)鐵料所包圍;在冶煉過程中(zhong),盡早制造(zao)能將弧(hu)光包圍住的(de)(de)(de)泡(pao)沬渣(zha),也能大大減少因弧(hu)光的(de)(de)(de)輻(fu)射(she)或(huo)反(fan)射(she)對爐襯的(de)(de)(de)危害。
電弧爐
4、機械(xie)碰(peng)撞與(yu)振(zhen)動的影響
裝(zhuang)料(liao)與布料(liao)不(bu)合(he)理,在重(zhong)料(liao)下沒有輕廢料(liao),或料(liao)籃抬(tai)得過高,爐(lu)底爐(lu)坡可能承受大塊重(zhong)料(liao)的碰(peng)撞、振動與沖(chong)擊而形成(cheng)坑洼。倘若裝(zhuang)料(liao)無人指(zhi)揮或吊(diao)車運(yun)轉不(bu)正常,結果(guo)造成(cheng)料(liao)籃歪(wai)拉斜(xie)拽碰(peng)傷爐(lu)壁(bi)。或鋼鐵料(liao)挑選不(bu)嚴,在熔化期出現嚴重(zhong)的爆(bao)炸等,均降低爐(lu)襯的使(shi)用壽命。冶煉車間(jian)噪音大,噪音波的沖(chong)擊也是爐(lu)襯損壞的另(ling)一因(yin)素。
5、操作水平的影響
在(zai)冶(ye)煉過(guo)程中(zhong),低水(shui)平的(de)(de)操作(zuo)對爐襯(chen)(chen)的(de)(de)危(wei)害極(ji)大。吹氧不(bu)當,氧管口的(de)(de)溫(wen)度(du)高達2100℃,如氧氣火(huo)焰(yan)經大塊廢鋼反射后(hou)吹到(dao)水(shui)冷(leng)爐壁,極(ji)容(rong)易(yi)(yi)將(jiang)水(shui)冷(leng)爐壁吹漏。電力(li)制(zhi)度(du)使(shi)用不(bu)當,容(rong)易(yi)(yi)出(chu)現(xian)前期溫(wen)度(du)過(guo)高或還原期后(hou)升溫(wen)而使(shi)耐火(huo)材料(liao)損(sun)壞(huai)嚴重。造(zao)渣制(zhi)度(du)執(zhi)行不(bu)當,如氧化(hua)渣過(guo)厚過(guo)稠而又低溫(wen)加(jia)礦,開始時CO氣泡排(pai)不(bu)出(chu)來,后(hou)來猛烈迸發沖出(chu)。如果還原期因某種原因而造(zao)成熔渣過(guo)稀(xi),使(shi)弧光(guang)反射嚴重,也極(ji)易(yi)(yi)加(jia)速爐襯(chen)(chen)的(de)(de)損(sun)壞(huai)。化(hua)學成分控制(zhi)不(bu)當,造(zao)成重氧化(hua)而出(chu)現(xian)鋼液過(guo)熱,不(bu)僅延長(chang)了冶(ye)煉時間,又降低了爐襯(chen)(chen)的(de)(de)使(shi)用壽命(ming)。