鐵合金冶煉是在高溫下進行的多相物理化學過程，爐內耐火材料工作條件十分惡劣。無渣法冶煉反應坩堝區的溫度可達2000~3000℃，而有渣法冶煉的高溫區同時還發生各種侵蝕作用。我公司硅鐵和硅錳主要使用碳磚砌筑，碳磚具有熔點高、抗熱震性好、高溫強度高、不為合金和爐渣浸潤等優點，缺點是易氧化，在400℃以上暴露在空氣中的碳磚即可發生氧化，在600℃以上二氧化碳和水蒸氣對碳制品起氧化作用。高碳鉻鐵主要使用的是鎂磚砌筑，鎂磚具有強度高、耐高溫，而且主要應用在堿性爐渣冶煉，鎂磚的荷重軟化溫度在1550℃。截止目前，硅錳6#爐和鉻鐵8#爐爐齡全部都在7年以上，中間經歷了幾次中修，如何延長爐齡是保證企業效益的一項重要指標。陜西鐵合金爐廠(chang)家合元冶金機電自開(kai)始全部開(kai)始實施(shi)護爐體(ti)系管理，運行(xing)至(zhi)今，爐體(ti)運行(xing)基本穩定(ding)(ding)，對(dui)于爐體(ti)損壞及維護總結了幾方面的經驗，并制定(ding)(ding)了一系列的管控(kong)措(cuo)施(shi)。

爐(lu)體損毀原因及分析

1、電極(ji)工(gong)作端長(chang)期過長(chang)，爐(lu)底(di)耐火材料(liao)大(da)量(liang)消耗，導致爐(lu)底(di)溫度異常上升(sheng)或發生爐(lu)底(di)燒穿的(de)后果。

2、電極(ji)工作(zuo)端長期不足，高溫(wen)(wen)區(qu)上移，靠近電極(ji)高溫(wen)(wen)區(qu)域爐墻溫(wen)(wen)度異常上升，爐眼出鐵(tie)口周圍(wei)被沖(chong)刷(shua)較(jiao)嚴重區(qu)域發(fa)生燒穿漏鐵(tie)爐渣的后果。

 3、渣(zha)型不合理，堿度控制(zhi)不符合要求，鐵水過熱嚴重，造成爐(lu)體的(de)化學侵蝕(shi)，損(sun)毀爐(lu)體耐火(huo)材料。

4、長期停(ting)爐后開爐，爐體(ti)極容(rong)易出現膨脹崩裂的現象，如果頻繁(fan)啟停(ting)爐，會(hui)明顯(xian)觀察到爐體(ti)鋼板受到溫度(du)變化而崩開，需(xu)要(yao)及時進(jin)行(xing)修(xiu)補。

5、氧(yang)氣(qi)吹氧(yang)開眼(yan)(yan)作(zuo)業(ye)對爐(lu)眼(yan)(yan)及(ji)爐(lu)壁(bi)損耗(hao)極大，無論(lun)是(shi)碳(tan)磚還是(shi)鎂磚，在高溫條件下能夠發生氧(yang)化反(fan)應，并且形成的(de)假(jia)爐(lu)壁(bi)無法起到保護作(zuo)用，大大加速了爐(lu)體(ti)的(de)惡化。

6、爐體漏水及物料水分嚴重超(chao)標，在進入爐內(nei)后雖然有一部分能夠蒸發，但是剩余部分則會隨(sui)著高溫分解(jie)，并形成(cheng)氧氣，對爐壁(bi)進行侵蝕。

7、由(you)于(yu)達到泰曼(man)溫度(du)而發(fa)生(sheng)的(de)侵(qin)蝕(shi)，高(gao)(gao)碳(tan)鉻鐵與爐渣接觸的(de)工(gong)作層鎂(mei)(mei)磚，承受著高(gao)(gao)溫鐵水(shui)和爐渣的(de)化學侵(qin)蝕(shi)及機械沖擊、其成(cheng)分及礦(kuang)物組成(cheng)均(jun)發(fa)生(sheng)變化，鎂(mei)(mei)磚發(fa)生(sheng)反應的(de)溫度(du)雖然低(di)于(yu)熔(rong)點，但開(kai)始呈現擴散作用。

結合以上幾方(fang)(fang)面(mian)的原因，從物(wu)理、化學(xue)、機械等(deng)幾方(fang)(fang)面(mian)因素(su)總結主要是：

1、熔(rong)(rong)蝕(shi)現(xian)象(xiang)：耐火材料的工作(zuo)溫(wen)度超(chao)過其耐火度就會(hui)發生(sheng)熔(rong)(rong)蝕(shi)。熔(rong)(rong)蝕(shi)常(chang)發生(sheng)在(zai)靠近(jin)電(dian)(dian)弧區的爐墻、電(dian)(dian)極(ji)端部的爐底(di)等部位(wei)。通過對爐地(di)測(ce)溫(wen)貼片(pian)及(ji)熱電(dian)(dian)偶數據分析(xi)，爐底(di)電(dian)(dian)極(ji)端底(di)部溫(wen)度.高(gao)，同時如果電(dian)(dian)極(ji)工作(zuo)端過長，則爐底(di)溫(wen)度明顯上(shang)升。

2、化(hua)學(xue)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)：耐(nai)火材料同(tong)爐(lu)渣、金屬熔體(ti)、粉塵、廢氣及其(qi)(qi)他(ta)物質之間的(de)(de)各種各樣的(de)(de)化(hua)學(xue)反(fan)應稱為化(hua)學(xue)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)。化(hua)學(xue)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)的(de)(de)類(lei)型有氣-固(gu)反(fan)應、液-固(gu)、液-液反(fan)應和氣-液反(fan)應。當(dang)耐(nai)火材料的(de)(de)工作溫度接近(jin)和超(chao)過(guo)其(qi)(qi)耐(nai)火度，金屬對火材料的(de)(de)化(hua)學(xue)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)就更為突出(chu)。

3、機械作用：在工作層，高(gao)于荷重軟化溫度的耐火(huo)材料極(ji)易受到金屬和(he)爐渣的機械作用力而發(fa)生損耗。

4、剝落落和崩裂(lie)：受(shou)到急冷急熱(re)作用或不均勻的熱(re)負荷，耐火材料(liao)內(nei)生的熱(re)應(ying)力超(chao)過(guo)其結構強度而發生局部損壞。在(zai)長時間停(ting)爐(lu)并開爐(lu)后，爐(lu)體膨脹(zhang)崩裂(lie)特別明(ming)顯，出鐵口溜槽(cao)也(ye)能夠(gou)觀察到這種現場。

爐體(ti)護爐措施

針對以(yi)上問題(ti)，公司分別從來“爐(lu)內養護和爐(lu)外(wai)保護”兩(liang)方面入手，制定了以(yi)下措施：

(一(yi))內養方面

1、合理(li)控制壓(ya)放量(liang)，不能以強壓(ya)電極來作為崗位任務指(zhi)標，應該結合爐(lu)底(di)溫度和(he)爐(lu)壁溫度及各項參(can)數情況(kuang)探索合理(li)電極壓(ya)放量(liang)，如(ru)果發(fa)現爐(lu)底(di)溫度異(yi)常升高，或者爐(lu)壁發(fa)紅(hong)和(he)升高的現象，及時調整(zheng)壓(ya)放量(liang)，并進行降溫處理(li)。

2、完善技術操作(zuo)標(biao)準，對于硅錳堿度(du)控制(zhi)和鉻鐵的鎂(mei)鋁比控制(zhi)全部(bu)納(na)入(ru)標(biao)準，并在采購和配料過程提前控制(zhi)，如果無法達到條件，可適(shi)當配入(ru)一些蛇紋石(shi)、菱鎂(mei)礦和石(shi)灰等避免出現(xian)大幅度(du)偏差。

3、在(zai)硅(gui)鐵(tie)爐眼上方附加(jia)硅(gui)渣(zha)，從后期爐眼的堵眼深度看，具有一定的效果，但(dan)是要合理控制硅(gui)渣(zha)配入總(zong)量。

4、無(wu)水碳質爐襯(chen)修(xiu)補料進行(xing)堵(du)眼(yan)和爐體維護(hu)，.大(da)限度提升爐眼(yan)及周圍爐墻使(shi)用壽命。

(二)外護方面

1、采用人(ren)工(gong)測(ce)溫(wen)和電子設備結合的(de)(de)方式。公司建立(li)了分(fen)級護爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)系人(ren)工(gong)測(ce)溫(wen)跟蹤要(yao)求(qiu)，對(dui)于不(bu)同(tong)的(de)(de)溫(wen)度區間范圍(wei)設置(zhi)了人(ren)工(gong)測(ce)量(liang)的(de)(de)頻次(ci)和要(yao)求(qiu)，同(tong)時(shi)在爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)不(bu)同(tong)區域安(an)裝了爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)測(ce)溫(wen)貼(tie)片，分(fen)別能夠對(dui)爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)時(shi)時(shi)溫(wen)度進行跟蹤測(ce)量(liang)和數(shu)據(ju)(ju)記錄(lu)，并形成(cheng)曲線，通過人(ren)工(gong)和電子數(shu)據(ju)(ju)能夠對(dui)爐(lu)(lu)(lu)體(ti)(ti)運(yun)行有(you)一個較為(wei)準確的(de)(de)評價。

 2、規(gui)范開(kai)堵(du)眼機開(kai)堵(du)眼作(zuo)業(ye)標(biao)準(zhun)，在爐眼堵(du)眼作(zuo)業(ye)一定要堵(du)深堵(du)實，開(kai)眼過程(cheng)中嚴格控(kong)制氧氣使用。

3、各(ge)爐體對溫度較高區域(yu)通過架設軸流風機和壓縮風管強制(zhi)冷卻措施，達到降低爐底(di)溫度，通過控制(zhi)熱(re)平衡(heng)，控制(zhi)泰(tai)曼溫度對爐壁(bi)損(sun)耗(hao)。

4、公司前期(qi)(qi)嘗試(shi)8-2#爐眼區(qu)域固定式熱成像儀(yi)，從使用效果來看熱成像儀(yi)對于爐體(ti)較(jiao)薄弱區(qu)域定期(qi)(qi)進行監(jian)測，數(shu)據圖像較(jiao)為直(zhi)觀，效果較(jiao)好，如果條件較(jiao)好的情況下可(ke)以嘗試(shi)新設(she)備(bei)的使用。

結語

礦熱爐爐役后期通過內養和外護(hu)的手段，達到良(liang)好的護(hu)爐效果以維持爐體穩(wen)定運(yun)行。從目前(qian)(qian)來看，建立有效的護(hu)爐體系和運(yun)行制度(du)，同時結合目前(qian)(qian)主流(liu)的先進設備，是一項投入小，產出高，能夠創造市場(chang)效益(yi)和安全效益(yi)的工作。