刚玉电弧炉水冷炉盖内衬的研制.pdfVIP

刚玉电弧炉水冷炉盖内衬的研制 李军 沈阳星光电熔耐火材料厂 摘要：本文论述了用氧化铝空心球，普通工业氧化铝粉和纯铝酸钙水泥配制而成 的耐火混凝土，为生产熔铸n-D氧化铝耐火制品的刚玉电弧炉配套水冷炉盖内衬的过 程． 关键词：耐火混凝土，刚玉电弧炉，水冷炉盖，内衬 一、引言 熔铸a．B氧化铝耐火制品是玻璃熔窑用高级熔铸耐火材料，使用在玻璃熔窑冷却 部的池壁、池底以及流道和流槽等处，在1350C以下具有发泡率低、对玻璃熔液的污 染小和抗侵蚀性强等诸多优点。我厂生产熔铸a．B氧化铝耐火制品的熔化设各是 3000KVAtmJ玉电弧炉，采用氧化熔融工艺熔制配合料。 该刚玉电弧炉设有水冷炉盖，是由水管盘绕分九片区域进行水冷却。冷却水由总 的分水器进入而后分别供给各区，经热交换，最后汇集到收水器，统一排入刚玉电弧 炉的循环水系统往复使用，从而达到降低炉盖温度，实现保护炉盖的目的。 水冷炉盖根据生产工艺需要采用液压吊链升降机构，可与炉壳分离，并通过渡压 执行机构动作可将水冷炉盖旋出或旋回炉壳区。根据工艺需要，在水冷炉盖上设有若 干个形状和功能各异的孔(门)。 在生产过程中水冷炉盖座在炉壳之上，可以起到一定的封闭炉内高温烟气的作 用，并且有利于集中收尘，降低粉尘和高温烟气对周围环境的影响，可以阻挡大部分 电弧光辐射。设计中水冷炉盖内侧直接与炉内气氛接触，在热交换作用下，则必然有 大量热能被循环水吸收并带走，从而增加能耗，提高了熔铸o-§氧化铝砖的生产成 本。在熔化配合料时若出现水冷炉盖断水，即使立即停炉并采取相应保炉措施，炉内 存在大量熔体(3叫吨)，辐射的热量将很快炉盖烧毁：若出现水冷炉盖漏水时，水 在高温状态下迅速由液态变成气态，体积膨胀将发生爆炸事赦。为此，必须在水冷炉 盖内增设一层即可保温又能提高安全性的耐火内衬。 二、内衬形式 该刚玉电弧炉在设计时未考虑对水冷炉盖增加内衬，只在其内侧管壁设有若干 数量的锚固钩，用于自然挂料。在熔化过程中，由于电极在不断的燃烧，配合料中的 部分sj02被石墨电极落入剐玉电弧炉内的炭还原，反应如—P： SiCh+C--SiOf+CO’ f Si02+C--Si’+C02 一257— 还原反应产生的siO和Si以气体形式存在，大部分被抽尘系统排除，只有一少部 分在炉盖上部的锚固钩表面被氧化，生成sj02并沉淀形成白色絮状物，反应如下： Sj+02一Si02l l 2SiO+02—2Si02 由于生产熔铸a．B氧化铝砖的原料中Si0瘤。量少(sio泠t≤2．5％)，所以采 用自然挂料不但时间长而且所挂料层较薄、松散，起不到保温和提高安全的作用。炉 壳内的锚固钩是采用无规则地焊接成一定角度的中14[N钢，若利用这些锚固钩配制吊 2 挂砖，从制造和施工角度看，相是难以实现的。 根据生产工艺需要，水冷炉盖有升、降以及旋出和旋回的操作要求。若内村增重 零 过大势必造成对水冷炉盖旋转轴的损伤，从而必须选择比重小的耐火材料制作内衬； 又由于水冷炉盖的尺寸较大，必须现场制作；而且熔铸a·B氧化铝的浇铸温度高达 2000～2200C回，炉内气氛温度也相当高，所以必须采用耐火度高的骨料配合高温结合 剂，采用施工较为简单、方便，而且可以现场制备的耐火混凝土方式制作内村较为适 宜。 三、材料的选择 由于熔铸a．B氧化铝砖的主要成份是AL岛，且Ak0岔量≥93．0％，为避免在生 产过程中出现因内村剥落而造成熔体污染