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电弧炉厂家:电弧炉炼钢安全长寿底吹技术的开发

整理发布:电弧炉厂家 发布时间:2020-11-26 08:11人气:

    电弧炉厂家:电弧炉炼钢安全长寿底吹技术的开发
    电弧炉底吹技术的关键在于长寿及安全。经过多年的研究探索,北京科技大学和中国钢研科技集团有限企业联合开发了电弧炉安全长寿底吹技术。从失效机理、底吹元件设计、底吹工艺制定及安全报警等方面展开研究,实现了电弧炉底吹的安全长寿。
    2.3.1电弧炉底吹元件失效机理研究
    影响电弧炉底吹元件寿命的主要原因是底吹元件的质量及底吹工艺。通常底吹元件的损毁原因主要有剧烈热冲击引起的热应力、裂纹和剥落,钢液搅拌对透气砖工作面的冲刷与侵蚀。在高温下,镁砂颗粒与石墨发生固相反应生成镁蒸气与CO一起挥发;镁碳砖在使用中表面氧化脱碳,砖体结合强度下降,使镁砂颗粒与砖体脱离。
电弧炉厂家:电弧炉炼钢安全长寿底吹技术的开发
电弧炉厂家:电弧炉炼钢安全长寿底吹技术的开发
    采用回转炉侵蚀法,对底吹元件的抗渣侵蚀性能进行研究。在MgO-C材料中,熔渣与MgO的接触角很小,很容易被侵蚀,由于石墨的存在,熔渣不能润湿石墨,因此,加入适量的石墨可以提高含碳材料抗渣侵蚀性能。
    2.3.2电弧炉底吹元件制备技术的研究
    底吹元件是电弧炉底吹的关键部件,由MgO-C复合材料和不锈钢气道、气室组成,主要采用定向多微孔型结构,具备良好的透气性、耐高温性、抗热震性、抗冲击性等性能。镁砂中含有的Al2O3、SiO2、Fe2O3、B2O3等杂质对镁砂中矿物分布和高温性能有很大影响。当CaO/SiO2比值高时,硅酸盐成膜效应差,MgO晶体彼此结合,使得材料的高温性能好。B2O3是一种强熔剂,提高了硅酸盐对方镁石的润湿程度,降低了方镁石晶体间的直接结合程度,使镁砂的高温性能变差。
    经实验室和工业试验研究,最终选取镁碳材料的理化指标如下:(MgO)≥76%;(C)=14%;体积密度Bulkdensity≥2.9g/cm3,常温耐压强度C.C.S.≥30MPa,高温抗折强度HMOR≥12MPa。
    对底吹元件中透气孔间隙进行了优化设计,采用稳态有摩擦加热管流微分方程组设计多孔不锈钢管气道的尺寸和数量。并应用等静压成型技术生产电弧炉底吹透气元件,将高温合金气道定位镶嵌在特制的镁碳材料中,在1550℃以上保压烧结成型。等静压成型技术与常规工艺相比,底吹元件的孔隙率及体积密度等关键指标均大幅提升。
    2.3.3底吹工艺和具有冗余功能的全程预警技术
    具有冗余功能的电炉底吹全程预警技术采用多点阶梯分段监控的全程报警方式,保证了电炉炼钢的安全生产。
    通过以上研究及工程实践,底吹元件的寿命已完全满足电弧炉冶炼工艺的需求。目前已在不同炉型、吨位的电弧炉上成功应用。西宁特殊钢股份有限企业等企业的电弧炉底吹元件寿命达750炉以上,实现与炉龄同步

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