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威尼斯平台登录在直流电弧炉的应用介绍

编辑:威尼斯   浏览:   时间:2020-09-11




 
直流电弧炉炉盖及耐火材科
以前我国炉盖一直采用高铝砖砌筑,随着直流电弧炉的发展,国外纷纷用扩大刚玉质捣打料来提高炉盖使用寿命,再加上UHP的应用,要求威尼斯平台登录必须具有良好的高温力学性能、耐侵蚀、抗热震性好以及体积稳定等特点,更促使炉盖威尼斯平台登录使用要求的提高。目前,我国的炉盖中心三角区域都采用了刚玉浇注料(其Al2O3含量不小于92%),取得了较好的效果,寿命高达120炉以上。
 
直流电弧炉炉墙及威尼斯平台登录
进入20世纪90年代,UHP的电弧炉炉墙几乎全部采用镁炭砖砌筑,以解决渣线上的炉渣侵蚀和炉体上部炉墙的高温热蚀。直流电弧炉也同样如此,这是因为镁炭砖在当代超高功率的直流电弧炉上体现了高的抗热震性,极好的抗渣性,高热导率有助于水冷,可控制的气孔尺寸和分布(显气孔率较低)等优越性。
当然,决定镁炭砖质量水平的关键因素仍是砖中的镁砂纯度和晶体结合状态、石墨的纯度和结晶程度以及结合剂的选用。
目前,国内一般在炉墙上部采用沥青结合镁炭砖,炉墙下部采用树脂结合镁炭砖。
 
直流电弧炉炉底及威尼斯平台登录
前面已经介绍直流电弧炉炉底电极有四种形式,因而带来的威尼斯平台登录有导电威尼斯平台登录炉底和非导电型捣打威尼斯平台登录炉底两大类。
(一)导电威尼斯平台登录炉底
从导电威尼斯平台登录炉底来看,其主要特点为:使用导电威尼斯平台登录作为正阳极的炉底电极,然后再由此炉底电极传导直流电流。;其炉型特点是:用普通的砌砖衬技术,将三层导电的镁炭威尼斯砌筑在炉底的一块铜板上面(该铜板是炉子的正极),然后用石墨膏抹平任何不平整之处。导电镁炭砖砌筑下面的两层砖,应保持水平,砖与砖要求紧密。至于炉底镁炭砖砌好后,上面可覆盖一层捣打导电的威尼斯平台登录。
导电威尼斯平台登录应该具备下列性能:电阻应尽可能小(约10-3~10-4mΩ),均匀稳定,即比电阻不随温度变化;热传导率低;抗热化学和热物理学的蚀损系数高;寿命长;消耗低。其优点有:实现大面积电接触;可采用普通砌砖方法和维修制度;能保证质量稳定,不出事故。
(二)非导电型捣打威尼斯平台登录炉底
非导电型以捣打威尼斯平台登录为炉底的直流电弧炉的炉底威尼斯平台登录(捣打料),其炉底电极分别采用金属触针、水冷金属棒或网状。
该炉型的特点是:无论是金属触针,还是金属棒,其材质是用低碳钢,并分别连接在炉底的集电板上。炉底用捣打自密型威尼斯平台登录打结。随着使用过程中威尼斯平台登录的熔损,导电金属材料也相应缩短。
此类威尼斯平台登录必须具有下列性质:能在适当的温度下,烧结成坚实的整体;具有良好的高温结构强度;具有佳粒度组成;能控制烧结炉底的气孔率大小和气孔径分布,从而确保低的渗透。
(三)炉底的砌筑
直流电弧炉炉底的结构一般分为三层:绝热层、保护层和工作层。绝热层是炉底下层,其作用是降低电弧炉的热损失,并保证降低熔池上下钢液的温度差距。一般是铺一层石棉板,再平砌一层轻质威尼斯。保护层的作用是保护熔池的坚固性,防止漏钢,通常保护层用烧成镁砖砌筑。工作层直接与钢液接触,热负荷高,化学侵蚀和机械冲刷严重,须使用优质威尼斯平台登录。该层可分打结、振动(适合散状捣打料)及砌筑(适合导电威尼斯)。
无论采用何种底电极形式的直流电弧炉的炉底衬都不能采用像交流电弧炉那样传统的修补料,即使处于高温时的炉底也是不足的,因为这种材料的电阻过大。针对这种困难,开发了干式、无碳的含金属粉末的导电热补料,该热补料是由70%氧化镁和30%铁粉组成的混合料。
四、水冷式棒状底电极用威尼斯平台登录
我国的铜钢复合水冷式棒状底阳极电极,一次性使用寿命已经超过1000炉以上。为了增加工作端的钢棒的导电量,在铜钢连接周围砌筑导电威尼斯平台登录镁炭砖,底阳极为圆形时,用特制导电镁炭质套砖,方形时用交错咬合镁炭砖直接砌筑。无论是镶砌或用套砖包括导电钢棒),总面积应为顶电极截面积的2倍。实践中证明在电炉的熔化期,水冷点上25mm处温度为100~150℃之间,出钢前为200~250℃。如果精炼时间长,氧化期高温度可达300℃。一般更换底电极方法十分简单,只要把底阳极上部钢砣吊走,再安装一根同样的底电极,周围套上导电镁炭砖,在镁炭砖周围用高铁合成镁砂干打平整,即可投入使用。如果在修砌炉衬时不需要更换底阳极时,可不拆除底阳极而采用修复底阳极钢棒即可,这样更加会延长底阳极的使用寿命。
ABB型直流电弧炉用威尼斯的性能简介
ABB型直流电弧炉的技术核心是导电威尼斯炉底。炉壳的底部是一个活动的球形炉底,内层为铜板,外层为耐热钢板,导电威尼斯直接砌在铜板上,威尼斯与铜板之间的空隙用石墨材料填充,以减少接触电阻。这种形式的炉底对镁-石墨质的威尼斯要求高,为保证足够的导电性,威尼斯的a达到15%,而且需要经高温处理。通常砌三层威尼斯,下面两层为性衬,厚度为 250mm。炉底有一个垂直的环形法兰,由一个环形沟槽支撑着,并与炉壳相焊接。球形炉底通过环形法兰支承在炉壳的环形槽内,在法兰和沟槽之间垫上绝缘威尼斯,两侧的间隙用耐火混合料封闭。在炉底铜板上焊有4个铜制接线柱,用来与底部的电缆相连接。为防止炉底过热,炉底通过轴流式风机强制冷却。
导电威尼斯除要求具有所有炼钢用威尼斯的各种性能以外,还必须具有以下特征:
1、电阻率应尽可能小,一般要求应低于5*10-2Ω?cm;
2、热导率要低,以减少炉内热量散失;
3、应具有高的耐侵蚀能力。
 
镁炭砖在直流电弧炉炉底的应用
威尼斯平台登录导电的直流电弧炉炉底是在导电炉底铜板上直接砌筑导电的镁炭砖,共分为三层:下两层为层,厚度约为200 ~ 250mm,上层为工作 层,厚度为400 ~450mm,层和工作层的镁炭砖中的碳含量各异,然后再在砌好的炉底上覆盖一层导电性良好的捣打料。生产过程中可用含碳的镁质料进行修补,其中导电镁炭砖是整个炉衬砌筑的关键。田守信等人在研究导电镁炭砖时发现:(1)采用酚醛树脂作结合剂的镁炭砖的导电性比用沥青作结合剂的导电性要高;采用鳞片状石墨的导电性比含碳粉的镁炭砖的导电性高;随石墨含量的增加,镁炭砖的导电性增加。当石墨的含量大于5%时,镁炭砖在室温和高温下均可以导电。⑵由于石墨是片状结构的材料,所以镁炭砖的导电性与石墨方向性有明显的关系。研究发现平行于石墨层状方向镁炭砖的导电性明显高于垂直方向的导电性,所以镁炭砖的成型方向应当保持水平,因而作为直流电炉炉底的镁炭砖使用时应当立砌。(3)镁炭砖的导电性与热处理温度有直接的关系。研究发现:当热处理的温度在900℃时,镁炭砖的导电性良好。(4)浸油对镁炭砖性能的影响。通过浸油工艺可以改善制品的组织结构,降低镁炭砖的透气性,增加材料的致密度和机械强度。镁炭砖浸油后,还可以增加材料中的炭素沉积,使材料的气孔细化,从而使得镁炭砖的性能进一步改善,耐侵蚀性、抗氧化性和高温强度均得到提高。
在实际使用过程中工作层由于受到铁水、废钢和直接还原铁投入时产生的热震剥落, 
镁炭砖中碳含量以20%为宜;层为了减少热量的传导,可使用碳含量为10%的镁炭砖,同时为了保证直流电弧炉在使用过程中电阻率的稳定性,仍需采用烧成镁炭砖。
直流电弧炉用石墨电极的质量要求
直流电孤炉用的石墨电极,电流通过时没有集肤效应,电流在电流截面上均匀分布,与交流电弧炉相比,可适当提高通过电极的电流密度。对相同输入功率的超高功率电炉而言,直流电弧炉只使用1根电极,电极的直径要大一些,如100t的交流电弧炉使用直径600mm的电极,而100t的直流电弧炉使用直径700mrn的电极,更大一些的直流电弧炉甚至需要直径750?800mm的电极,电流负荷也越来越高,因此对石墨电极的质量提出了如下要求:
(1) 
电极本体及接头的电阻串应更小,如电极本体的电阻率降至5μΩ·m左右,接头的电阻率降至左右。降低石墨电极电阻率,除了应选择优质针状焦原料外,还应相应提高石墨化温度。
(2)电极本体及接头的线膨胀系数要低,同时电极本体的轴向和径向线膨胀系数与接头相应热膨胀系数值应根据通过电流密度的大小保持适当比例关系。
(3) 电极的热导率要高。热导率高,可使石墨电极体内热量传递快,径向温度梯度缩小,从而降低热应力。
(4)具有足够的机械强度,如电极本体的抗折强度达到 
12MPa左右,并且接头的强度要远离于电极本体,一般应高出1倍左右,对于接头,应测定其抗拉强度,并在电极连接后施加额定的扭矩,使电极两端面保持一定的紧压力。
(5)电极的气孔率要低,以降低电极表面的氧化消耗。
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