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技术解析

镍铁矿热炉炉衬用耐火材料的配置该如何选择

 镍铁矿热炉炉衬由绝热层、隔热层、保温层和工作层组成,冶炼过程处于高温、腐蚀和热散失的复杂环境中,炉衬的损坏增加了能耗和生产成本,因而优化炉衬结构是矿热炉节能的重要方向。
 
  镍铁矿热炉砌炉时使用的耐火材料有碳砖、铬镁砖及镁质捣打料等。使用碳砖砌筑炉墙和炉底,由于碳砖砌筑过程使用电极糊,在高温作用下,电极糊产生挥发物使碳砖之间产生微缝,液态镍铁会从微缝渗透到碳砖底部,使碳砖上浮。使用镁碳砖或碳砖砌筑炉底也存在镁碳砖上浮的现象,镁质捣打料一般用于炉底砌筑,其成分一般为MgO≥85%,Fe2O3:4%?6%,CaO:7%~9%,SiO2:1%?1.5%。采用镁质捣打料,炉底使用寿命明显延长,这与镁质捣打料有较强的防渗透性有关。镁铬砖解决了镁砖的渗透问题,抗渣性能显著提高,在高达1800℃下体积稳定,高温强度大。
 
  实际选用中,使用镁质捣打料能够延长炉衬寿命,达到节能效果;增加绝热层厚度,使用单块面积较大的耐火材料如400mm×400mm,增加炉衬与炉壳接触面积,保温效果较好,炉衬不易上浮;使用绝热效果较好的材料可以减少炉衬的热损失。
 
  提高镍铁电炉炉衬寿命,亦可采用强制水冷却挂渣炉衬,其工艺是采用低热阻耐火材料砌炉并配备冷却设施,通过冷却炉壳使处于炉衬内表面的铁水或炉渣形成一层凝固层,凝固层将炉衬与渣铁隔开,从而保护炉衬。由于凝固层较小的导热系数可减小矿热炉的热损失,从而达到节电节能的目的。冷却的方式有炉壳水喷淋和炉墙内预置水冷铜套。该工艺的优点在于很好地降低炉壁温度,使炉衬的温度有所控制,虽然预置水冷铜套费用高,但效果较好,大幅提高了炉衬的使用寿命。
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