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影响中频熔炼炉炉衬使用寿命的原因

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影响中频熔炼炉炉衬使用寿命的原因

发布日期:2021-06-28 作者: 点击:

影响中频熔炼炉炉衬使用寿命的原因

根据生产实际和经验,影响炉衬使用寿命的因素可能有筑炉材料、筑炉方法、烘炉工艺和日常使用维护。对各项因素逐项进行分析比对,找出影响炉衬使用寿命的根本原因。

1.1筑炉材料

筑炉材料和同行业其它单位一样,使用同厂家同型号的石英砂组合料,且筑炉方法一致,但炉龄却相差比较大,说明筑炉材料、筑炉方法不是导致炉龄短的主要诱因。

1.2烘炉工艺

对烘炉工艺的执行情况全程跟踪,用无纸记录仪全程记录升温曲线,以便随时调阅每台炉烘炉期间任何时刻的温度状态,并未发现异常,也未见好转迹象,说明烘炉工艺不是导致炉龄短的主要诱因。

1.3日常使用维护

在中频炉使用方面有明显的异常点,即需要的铁水出炉温度高达1520℃(现场实测),且此温度值仅仅是炉内铁水上表面所测温度,炉衬烧结层真实温度远不止。据此判断,导致炉龄异常短的原因应是炉衬烧结层长期超高温运行,其影响炉衬寿命的原因分析如下:

1.3.1炉衬烧结层石英砂晶型转变

石英砂具有较复杂的晶型转变,烧结的目的是使炉衬烧结层石英晶变进行得较为彻底,使烧结层中含有较多的α-方石英成分,α-方石英形成过程如下:


影响中频熔炼炉炉衬使用寿命的原因


相关实验资料显示,烧结层在1200~1400℃之间随着温度不断升高,烧结性能逐渐提高,力学性能不断加强,耐压强度大幅度提高;当温度升高到1500℃时,试样出现微裂纹,其力学性能开始下降。而在日常实际生产中,铁水出炉温度达1520℃,即烧结层实际工作温度已经超出了α-方石英实验*高强度的范畴,是在存在微裂纹的状态下工作,微裂纹极易使铁水渗入,从而加速了炉衬的劣化。

同时在炉衬材料厂家提供的烘炉工艺要求中,烧结温度在1570~1600℃,实际铁水温度1520℃时(烧结层炉壁温度必然高于此测量值)已经接近极值,因而对炉衬损坏极大,炉壁脱落频繁。对于烧结层强度*高点的温度临界值,虽然学术实验资料和石英砂厂商提供的实践要求数据有些许出入,但实际工作温度超过或接近极值,导致炉龄寿命较短。

1.3.2磷铁成分的影响

追根溯源,炉龄短是因为温度高,温度高是因为铁水流动性差,因此对影响铁水流动性的五大元素(C、Si、Mn、P、S)进行分析,其化验结果见表2。由表2可知,能提高铁水流动性的磷元素含量并不低,而能降低流动性的硫元素含量则超出标准4.5倍。

影响中频熔炼炉炉衬使用寿命的原因

综上所述,真正影响中频熔炼炉炉衬寿命的原因是由于日常使用中的炉料-循环使用的回炉铁硫含量太高。

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