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铁合金矿热炉炉底温度升高及发红的原因及解决方案

发布时间:2019/7/25 16:35:03

  传统的铁合金矿热炉一般采用预焙炭块、宽粗缝砌筑炉衬,并通过调节一次电流大小来控制电极插入炉膛内深度(即电炉负荷)。以某企业225.5MVA矿热炉主体设备为例,其炉衬采用半石墨炭砖细缝砌筑技术,但在开炉三个月后炉底即出现了发红现象。通过精炉剖解和原因分析,找出解决问题的办法。

  1#炉送电烘炉,6天后投初加料,第7天出第一炉铁,随着炉温的不断提高,第12天开始逐步提升二次电压,同时2号炉开始送电。

  1号炉运行第43天的时候,出铁时发现有硬物堵引流钢钎的现象,调换了出铁口后有所改善。运行至第83天时出现渣多铁少现象,而经常出现欠铁现象,到第90天的时候炉底温度显示为600多度,95天的时候炉底温度达到1050℃,同时炉底钢板靠近中线附近五处发红。

  之后2号炉也出现类似情况,炉底温度从425℃上窜到550℃以上而不得不停炉。

  铁合金矿热炉出现炉底发红或穿炉原因分析

  铁合金矿热炉出现炉底发红或穿炉时,主要有炉衬用材料、筑炉质量、日常操作和炉型结构这几方面的原因。

  1、炉衬方面(关键因素)

  硅锰合金电炉其冶炼区在三根电极端部为气体,将周围固态物料烧熔气化,形成空腔状坩埚,空腔内温度高达2000~3000℃,坩埚壁热面约1800~2000℃,冷面约1500~1800℃,坩埚外固态物料直至炉衬内壁1500~1700℃。

  之前采用的细缝砌筑技术,筑炉时配置的澳门英皇宫殿官网为N42粘土砖,L75高铝砖、预焙(半石墨)炭砖、无水炭素胶泥、磷酸盐泥浆、硬质高铝细粉、低温粗缝电极糊、半石墨-碳化硅砖。筑炉时,这些材料的实际厚度分别为粘土砖0.6345m、高铝砖0.335m、半石墨质炭砖1.206m、隔热层石棉纤维板0.02m、炉壳钢板0.03m。

  然后大家又分析了炉衬材料的导热系数及界面温度。

  铁合金电炉发生穿炉事故的首要问题就是炉内澳门英皇宫殿官网内衬。高铝砖的荷重软化点一般不超过1200℃,如果工况环境温度超过1200,则需要在炭砖和高铝砖接触面加一层轻质炭砖,用来把接触面的温度降低到1200℃以下。同时,炉衬的砌筑质量也是影响寿命的因素之一,各种澳门英皇宫殿官网都会产生不同的热膨胀量,需要设置弹性缓冲带,且厚度要适当,太薄的话对澳门英皇宫殿官网符合起不到补偿作用,太厚的话炉壳对澳门英皇宫殿官网的膨胀起不到约束作用,容易使砖缝扩大。

  炉衬的烘烤必须遵循升温曲线,把炉衬按导热系数分为基础层和蓄热层两部分,烘炉曲线应根据炉衬特点、澳门英皇宫殿官网材质、厚度以及施工部位和烘烤方式来制定。

  其他影响炉衬寿命的还有组合把持器电炉操作、电弧特性、电流分布等等因素。

  清炉分析及得出结论

  停炉一周后,对1号炉进行清理,在离炉口1米3左右的位置出现了焦炭层,其厚度比正常值高出了60%;离炉口2.4米的位置,三相电极区域出现炭砖体,原因是炭砖发生了上浮,正常炉膛深3.6米。

  炉底发红的原因:砖衬在加热过程中产生温度应力发生了鼓包状顶裂、渗铁。炭砖三角区受热力集中释放形成“胀烂”。

  传统的宽缝筑炉工艺能保障炉衬使用寿命在一年以上,为了获得整体炉衬寿命更长的时间,可以用冷捣糊代替预焙炭块宽缝砌筑。

  自焙炭块细缝砌筑的话,至少可以保证3年以上的炉衬寿命,此法的关键则是炉衬材料的设计和选择上。

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