铁合金厂电弧炉的炉衬砌筑检修

14000kv.A矿热炉的炉衬砌筑检修工艺铁合金冶炼是一个在高温条件下进行的复杂的物理化学过程。铁合金电炉炉衬在冶炼过程中，不仅要承受强烈的高温作用，而且还要承受炉料、高温炉气、熔融铁水和高温炉渣的物理、化学侵蚀和机械冲刷作用。矿热炉在连续运行的情况下，其炉衬会受到严重的侵蚀，特别是两个出铁口周围的炉衬损坏更为严重，常常出现铁水刹穿炉壳事件。

1 耐火材料的性能及选用

通常把在高温条件下能承受高温作用、能抵抗铁液、炉渣、炉气侵蚀和机械冲刷作用，但仍能保持原有形状、尺寸和强度的砌炉材料作为耐火材料。耐火材料性能的好坏，直接关系到矿热炉的使用寿命。

1.1 耐火材料的性能指标

耐火材料从其化学组成来看，它实际是由各种不同化学成份和不同结构的矿物相组成的，所以耐火材料的性能从本质上主要取决于耐火材料的矿物组成、矿物结构和矿物相分布等特征。

耐火材料的性能指标主要有耐火度、荷重软化温度、耐急冷急热性、高温体积稳定性和抗渣性等五项指标。这些指标也是评定耐火材料使用质量的主要标准。但是耐火材料在实际使用中，它不一定会同时承受上述各种指标性能作用，我们必须根据实际的工作条件，正确选择耐火材料，既能保证炉衬的使用寿命，又能降低生产维修成本。所以，耐火材料的选择上必须坚持原则。

1.2 耐火材料的选择原则

1.2.1 选择的耐火材料，必须是能对引起其破坏的最主要因素有良好的抵抗能力。

1.2.2选择的各种耐火材料之间必须有合适的配合，防止部份位置损坏过早，尽量做到炉衬均衡蚀损。

1.2.3 选择的耐火材料的等级要和使用要求相配合，尽可能降成本。

1.2.4选择的耐火材料要保证在高温氧化气氛中相互之间不能有反应发生，避免炉体过早损坏。

所以，在铁合金冶炼生产中，选用哪种耐火材料作为炉衬，应取决于冶炼工艺要求、材料性能、资源和成本。

1.3 耐火材料的选用

矿热炉砌筑炉主要选用碳砖、高铝砖为主材，同时选用的辅材主要有冷捣糊、磷酸、石墨粉、玻璃水、耐火泥、耐火粒、石棉板、高温水泥。

2 挖炉

挖炉是指挖(清)出炉膛内未反应的原料、半还原料。挖炉工序为：清除未烧结原料——水套及电极锁定——风钻打炮眼——放炮炸松炉料——清渣。放炮时必须请有放炮资格并有炉膛内放炮经验的炮工进行,放炮打眼深度不宜过深，每次装药量控制1～1.5节为宜，每次放炮不宜超过3～5炮，随着挖炉深度的增加，最好减少每次的放炮量。

3 砌筑

炉衬的使用寿命除了与冶炼操作制度和耐火材料的质量有关外，筑炉的质量是十分重要的影响因素。炉体的砌筑结构见图1。

3.1 筑炉的基本技术条件

3.1.1筑炉的所有材料必须符合图纸设计的要求。

3.1.2砌体的加工应按图纸规定进行。

3.1.3保持炉内清洁、干燥，不得有水落入炉内，温度应在5℃以上。

3.1.4砌体材料尽量保证干燥，太潮湿的砌体材料不准使用。

3.1.5炉底保持平整，其不平度不能大于15mm。

3.2 碳质炉衬的砌筑

3.2.1碳砖的性能及技术指标

碳砖主要是由碎焦炭、无烟煤、煤焦油或沥青制成，碳砖的主要性能指标：耐火度大于2273K，荷重软化温度2073K（0.2mpa时），

耐压强度25mpa，耐急冷急热性好，抗碱性渣合格，但抗酸性渣不好，对熔融金属有较好抵抗作用。所以，从碳砖的性能数据可以看出，碳砖不仅抗压强度大，热膨胀系数小，耐磨性好，高温下机械强度不降低，耐火度和荷重软化温度高等优点。但是，碳砖在高温条件下极易氧化，而且其导热系数和导电系数都较大，因而把碳砖仅用于炉底铺设两层及出铁口流槽，炉墙全部选用高铝砖。

3.3 筑炉准备工作

材料按要求备齐，严格进行质量验收。炉底碳砖和出铁口碳砖予加工，炉底碳砖断面及侧面打孔，孔径φ25mm，孔深约50mm即可。断面打孔5个，侧面打孔视碳砖长度打孔6～8个。出铁口碳砖选用长度为1.5米的，并加工长度为900mm一定斜度的斜面，在斜面中心线上开φ130mm的半圆流槽。

对炉壳进行检查，其中心和极心圆中心要对准，炉底平面公差控制在15mm以内。

3.4 碳砖的预铺和砌筑

3.4.1碳砖的预铺

碳砖在砌筑前，先要在炉外进行预铺。在一块平整的空地上以炉底第一层碳砖直径画园，按第一层碳砖铺设摆放图在园内预铺。预砌从圆的中心线开始，先铺第一排碳砖，然后分两边预铺碳砖，每排及每块碳砖间的距离为65mm。预砌时，碳砖多余的部份应去掉，去掉碳砖多余的棱角可以使用风钻钻孔后打掉较大的部份棱角，然后用角磨机安装切割刀片切割修整或用凿子人工修整。总之，应尽量保证预

铺的碳砖外圆表面平整，制成一定量的不园度。碳砖加工完毕，在碳砖表面标上顺序记号，以便在炉内砌筑时不打乱相互位置。预铺的第一层碳砖见图2。

预铺完毕并标上记号后，应在每块碳砖的端面和侧面打孔，打孔可用风钻，孔径φ25～30mm，孔深50～70mm。用打孔代替开槽，大大提高工效，打孔的目的主要是增强碳砖之间的连接强度，避免在受到一定量的铁水侵蚀时抵抗凸起或控制凸起程度，保持碳砖的表面平整，防止铁水的进一步扩大侵蚀。打孔位置在碳砖的六个面上均匀排列。

3.4.2 碳砖的砌筑

因炉底粘土砖未拆除，所以在炉底找平和清理干净后，即可进行炉底第一层碳砖的砌筑。首先在炉壳壁铺石棉板，但不留缓冲层，然后砌碳砖周围的炉墙高铝砖，当砌到400mm高度左右即与碳砖厚度大致相同时，可砌炉底碳砖。碳砖进入炉底铺设时，应与出铁口方向呈120度夹角，碳砖与碳砖及与炉壁高铝砖之间的间隙控制在40～

50mm。调整好碳砖位置后，碳砖间隙用木楔子全部固定，防止在碳砖打结时发生移动。

第二层碳砖在第一层碳砖砌筑完毕后即可进行，其方法与第一层碳砖相同。如图3。在砌筑第二层碳砖时重点是出铁口碳砖的砌筑，

如图4所示。在这里方炉梅主要是对骑马碳砖起保护作用，在出铁开眼制度好的情况下，也可以不用方炉梅，减少出铁口的打结缝，对延长出铁口的寿命是有好处的。