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镍铁矿热炉冷凝炉衬的设计关系着澳门英皇宫殿官网的使用寿命

发布时间:2019/6/27 17:13:24

  镍铁矿热炉中应用冷凝炉衬刚刚开始,各企业采用的冷凝炉衬结构有很大不同。除了镍铁矿热炉冷凝炉衬的炉底和炉墙材料有很大差别外,冷却方式也存在差异。

  冷凝炉衬原理早已成功应用于世界范围的澳门英皇宫殿官网领域,如炼铁高炉、直接还原电炉等,其原理就是将有效的冷却与较薄的、具有高的热效率和热传导的炉衬材料相结合,使得澳门英皇宫殿官网的热表面温度远远低于铁水的凝固温度,令其表面易被渣和金属凝固其上,形成一层保温绝热层。有效的冷却、高导热的炉衬材料与炉渣在澳门英皇宫殿官网表面绝热效果的有机结合,使得澳门英皇宫殿官网的温度低于冶炼工艺中所有化学反应的“临界反应温度”。澳门英皇宫殿官网的化学侵蚀取决于温度,如果澳门英皇宫殿官网的温度维持在化学反应的临界温度之下,化学反应就不会发生。因此,只要保持有效和足够的冷却强度,炉衬材料的温度就会足够低,即可减少和防止化学侵蚀的发生,确保了炉衬的寿命。

  1、冷却强度和冷却方式是冷凝炉衬设计中首要考虑的重点因素,需要考虑分段、分部位采用不同的冷却强度,确保整个炉衬的长寿。冷凝炉衬结构中,出铁口位置及整个炉墙的渣铁界面位置的冷却与其他部位是不同的,出铁口冷却既要考虑冷凝保护出铁口砖不被损坏,还要考虑冷却强度过大会造成开眼出铁困难,给生产造成不利影响。因此在出铁口结构设计时要采用复合结构,利用高导热石墨圆柱砖镶嵌在半石墨砖上,既考虑到导热又考虑出铁时铁水温度不能降得太快,同时圆柱型铁口砖又可以随时更换。河南某企业已经在冷凝炉衬设计中应用了该结构,而且在很多炭质冷凝炉衬结构设计中,出铁口的半石墨化炭砖外增加了铜冷却壁,保护了出铁口不被侵蚀。某铁合金企业采用Ucar炭砖没有铜冷却壁冷却出铁口炭砖,很容易造成出铁口炭砖的损坏。

  2、冷凝炉衬的冷却方式要考虑冷却强度与冶炼过程中能量的输出相匹配,但冶炼生产是周期性的,因此冷却水的强度最好能做到可调,尤其当冶炼过程中送电负荷增大或者配料变化时,因为渣温的巨大波动会影响自保护炉衬厚度的稳定,因为设计时参考的送电功率是一个范围,生产中工人抢产量时会增加送电负荷,因此要考虑设计时冷却强度要能实现可变。

  3、冷凝炉衬的结构设计跟生产产品是密切相关的,尤其是对直接跟熔融渣接触的保护性澳门英皇宫殿官网的选择也很重要,冷凝炉衬中自保护炉衬的形成最终是熔融渣与炉衬结构中的内保护层相互作用形成了稳定厚度的自保护炉衬,如果保护炉衬与熔融渣反应产生的产物熔点远低于冶炼中生产中的熔渣,该层保护层将很快被侵蚀掉,使得冷凝炉衬复合结构中的热面直接暴露在熔渣之下,会损坏冷凝炉衬的热面结构,尤其是炭质冷凝炉衬,将很可能发生快速“吃炭”反应。

  4、目前冷凝炉衬应用中还没有很好解决的关键问题是温度监控的稳定性和可靠性,因为预埋热电偶的信号采集和传输受到大电流磁场的干扰,在实际应用中总会出现巨大波动,监测的炉衬温度和炉底温度难以作为现场调整操作方式、送电制度、冷却强度的依据,即使可以实现冷却强度的调整也会无济于事。

  5、炭质冷凝炉衬结构中采用的无水胶泥虽然使用量很少,却是冷凝炉衬复合结构中重要的原材料,高导热系数及高温烧结后的强度要大,同时在烘炉进程中要保持稳定态存在,某企业的炭质冷凝炉衬中的无水胶泥在电炉损坏后发现,砌筑缝隙间的无水胶泥已经不存在了,炭砖之间均有很大缝隙,这将导致铁水的穿透,但某铁合金企业的Ucar炉衬中的无水胶泥在使用5年半后还稳定地结合在炭砖之间,甚至其强度都高于炭砖本身,因此国产化的冷凝炉衬必须解决该问题,小材料决定了整个炭质冷凝炉衬的寿命。

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