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            中頻爐熔煉碳鋼 爐襯失效原因分析和對策(上)

            作者:本站      時間:2019-07-22

            爐襯裂紋傾向大和不耐鋼液沖刷是中頻爐失效的主要原因,選擇比較容易燒結、裂紋和崩裂傾向 小、耐鋼液沖刷等特點的爐襯材料,采用適當的爐襯修筑和維護工藝,能使中頻爐爐齡從 45 爐次提高到 70 次以上。

             

            中頻爐熔煉碳鋼 爐襯失效原因分析和對策(上)(圖1)

            目前,鑄鋼熔煉主要使用電弧爐和感應電爐兩 種方式;近些年來,隨著技術水平的提升和中頻無芯 感應電爐(以下簡稱中頻爐)熔煉具有方便、環保、工 藝和設備簡單等優勢,使用中頻爐熔煉碳鋼越來越 多,特別是在一些中小型的鑄鋼廠里已經成為了普 遍的現象。 許多廠家的 2t 2t 以下的小型鑄鋼熔煉采用 中頻爐,爐襯采用了硅砂打結,爐襯壽命多在 30 爐次以下,雖然爐襯壽命短但由于材料價格低廉和購 買便利、爐襯修筑簡單等原因,許多廠家都一直在沿 用著。但大中型中頻爐爐襯修筑比較困難,修筑時間 長,對生產安排影響大,從安全性上講,大中型中頻爐 的要求更高。因此,日常生產中大中型中頻爐爐襯的 安全、壽命、爐襯使用費用都是鑄鋼廠所關注的焦 點。

            中頻爐熔煉碳鋼 爐襯失效原因分析和對策(上)(圖2)

             

            柳工機械股份有限公司鑄鋼廠每年熔煉鑄鋼鋼 液約 16000t,使用 6t 中頻爐 3t 電弧爐熔煉碳鋼。長期以來中頻爐使用一家知名的爐襯材 料供應商提供的爐襯材料,但一直存在著爐襯壽命 偏短的問題,平均爐襯壽命約 45 爐。爐襯壽命偏短 導致頻繁的修筑爐襯和烘爐,對生產組織和成本控 制都帶來了很不利的影響。為了解決這個問題,從 2008 6 月開始,我們開始在延長爐襯壽命方面進 行探索。我們首先進行了中頻爐煉鋼爐襯的失效原 因分析。 根據對 2008 年全年筑爐 25 次的失效統計,目 前的爐襯材料最主要缺點是裂紋傾向大,爐襯容易 因裂紋而導致多處崩裂、造成局部區域過薄而失效; 其次是爐襯下部燒蝕過快導致爐襯失效。失效原因 分類見圖 1。

            中頻爐熔煉碳鋼 爐襯失效原因分析和對策(上)(圖3)

             

            針對以上主要失效原因,我們對其產生的根源 進行了分析,見表 1。

             

            根據以上分析,我們認為,要延長爐襯壽命,必須首先解決爐襯裂紋傾向大和不耐鋼液沖刷的問 題,決定采取以下措施: 1)選擇具有比較容易燒結、裂紋和崩裂傾向 小、耐鋼液沖刷等特點的爐襯材料,不特別強調耐高 溫性能,進行爐襯材料工藝試驗。 2)探索爐襯修筑和維護的工藝 ;每個車間都 應該有適應自己特點的修筑和維護工藝。 3)對爐襯修筑和維護工藝標準化 。

             

            2009 2 月,我們與一家知名的爐襯材料供應 商共同按照我們提出的性能要求選擇了一種爐襯材 料并進行首次工藝試驗。首次試驗爐襯壽命為 40 爐次,未達到 預期要求。分析原因為爐膛中下部局部燒蝕 過大造成失效,如圖 2、圖 3 所示。 從試驗后拆爐過程看,爐襯整體未發現 有大的裂紋和崩裂。這說明這種爐襯材料產 生裂紋的傾向性很小,安全性較好。爐襯的 上部和爐底損壞較??;但是在爐身中下部, 爐身 1/3 高度上有明顯的較大燒蝕區,見圖 3。我們分析有三種可能導致局部出現較大 的燒蝕區:一是鋼液較少時有持續高溫而且


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