鐵合金礦熱爐爐底部位溫度升高及發紅的解決辦法

　　傳統的鐵合金礦熱爐一般採用預焙炭塊、寬粗縫砌築爐襯，並通過調節一次電流大小來控制電極插入爐膛內深度(即電爐負荷)。以某公司2*25.5MVA礦熱爐主體設備為例，其爐襯採用半石墨炭磚細縫砌築技術，但在開爐三個月後爐底即出現了發紅現象。通過精爐解剖和原因分析，找出解決問題的辦法。

　　1#爐送電烘爐，6天後投初加料，第7天出第一爐鐵，隨著爐溫的不斷提高，第12天開始逐步提升二次電壓，同時2號爐開始送電。

　　1號爐運行第43天的時候，出鐵時發現有硬物堵引流鋼釺的現象，調換了出鐵口後有所改善。運行至第83天時出現渣多鐵少現象，而經常出現欠鐵現象，到第90天的時候爐底溫度顯示為600多度，95天的時候爐底溫度達到1050℃，同時爐底鋼板靠近中線附近五處發紅。

　　之後2號爐也出現類似情況，爐底溫度從425℃上竄到550℃以上而不得不停爐。

　　原因分析

　　鐵合金礦熱爐出現爐底發紅或穿爐時，主要有爐襯用材料、築爐質量、日常操作和爐型結構這幾方面的原因。

　1、爐襯方面(關鍵因素)

　　硅錳合金電爐其冶煉區在三根電極端部為氣體，將周圍固態物料燒熔氣化，形成空腔狀坩堝，空腔內溫度高達2000~3000℃，坩堝壁熱面約1800~2000℃，冷麵約1500~1800℃，坩堝外固態物料直至爐襯內壁1500~1700℃。

　　之前採用的細縫砌築技術，築爐時配置的耐火材料為N42粘土磚，L75高鋁磚、預焙(半石墨)炭磚、無水炭素膠泥、磷酸鹽泥漿、硬質高鋁細粉、低溫粗縫電極糊、半石墨-碳化硅磚。築爐時，這些材料的實際厚度分別為粘土磚0.6345m、高鋁磚0.335m、半石墨質炭磚1.206m、隔熱層石棉纖維板0.02m、爐殼鋼板0.03m。

　　然後我們又分析了爐襯材料的導熱係數及界面溫度。

　　鐵合金電爐發生穿爐事故的首要問題就是爐內耐火材料內襯。高鋁磚的荷重軟化點一般不超過1200℃，如果工況環境溫度超過1200，則需要在炭磚和高鋁磚接觸面加一層輕質炭磚，用來把接觸面的溫度降低到1200℃以下。同時，爐襯的砌築質量也是影響壽命的因素之一，各種耐火材料都會產生不同的熱膨脹量，需要設置彈性緩衝帶，且厚度要適當，太薄的話對耐火材料符合起不到補償作用，太厚的話爐殼對耐火材料的膨脹起不到約束作用，容易使磚縫擴大。

　　爐襯的烘烤必須遵循升溫曲線，把爐襯按導熱係數分為基礎層和蓄熱層兩部分，烘爐曲線應根據爐襯特點、耐火材料材質、厚度以及施工部位和烘烤方式來制定。

　　其他影響爐襯壽命的還有組合把持器電爐操作、電弧特性、電流分布等等因素。

　　清爐分析及得出結論

　　停爐一周後，對1號爐進行清理，在離爐口1米3左右的位置出現了焦炭層，其厚度比正常值高出了60%;離爐口2.4米的位置，三相電極區域出現炭磚體，原因是炭磚發生了上浮，正常爐膛深3.6米。

　　爐底發紅的原因：磚襯在加熱過程中產生溫度應力發生了鼓包狀頂裂、滲鐵。炭磚三角區受熱力集中釋放形成「脹爛」。

　　傳統的寬縫築爐工藝能保障爐襯使用壽命在一年以上，為了獲得整體爐襯壽命更長的時間，可以用冷搗糊代替預焙炭塊寬縫砌築。

　　自焙炭塊細縫砌築的話，至少可以保證3年以上的爐襯壽命，此法的關鍵則是爐襯材料的設計和選擇上。

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