電弧爐廠家:電弧爐煉鋼安全長(zhǎng)壽底吹技術(shù)的開(kāi)發(fā)

    電弧爐底吹技術(shù)的關(guān)鍵在于長(zhǎng)壽及安全。經(jīng)過(guò)多年的研究探索，北京科技大學(xué)和中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了電弧爐安全長(zhǎng)壽底吹技術(shù)。從失效機(jī)理、底吹元件設(shè)計(jì)、底吹工藝制定及安全報(bào)警等方面展開(kāi)研究，實(shí)現(xiàn)了電弧爐底吹的安全長(zhǎng)壽。

    2.3.1電弧爐底吹元件失效機(jī)理研究

    影響電弧爐底吹元件壽命的主要原因是底吹元件的質(zhì)量及底吹工藝。通常底吹元件的損毀原因主要有劇烈熱沖擊引起的熱應(yīng)力、裂紋和剝落，鋼液攪拌對(duì)透氣磚工作面的沖刷與侵蝕。在高溫下，鎂砂顆粒與石墨發(fā)生固相反應(yīng)生成鎂蒸氣與CO一起揮發(fā)；鎂碳磚在使用中表面氧化脫碳，磚體結(jié)合強(qiáng)度下降，使鎂砂顆粒與磚體脫離。

電弧爐廠家:電弧爐煉鋼安全長(zhǎng)壽底吹技術(shù)的開(kāi)發(fā)

    采用回轉(zhuǎn)爐侵蝕法，對(duì)底吹元件的抗渣侵蝕性能進(jìn)行研究。在MgO-C材料中，熔渣與MgO的接觸角很小，很容易被侵蝕，由于石墨的存在，熔渣不能潤(rùn)濕石墨，因此，加入適量的石墨可以提高含碳材料抗渣侵蝕性能。

    2.3.2電弧爐底吹元件制備技術(shù)的研究

    底吹元件是電弧爐底吹的關(guān)鍵部件，由MgO-C復(fù)合材料和不銹鋼氣道、氣室組成，主要采用定向多微孔型結(jié)構(gòu)，具備良好的透氣性、耐高溫性、抗熱震性、抗沖擊性等性能。鎂砂中含有的Al2O3、SiO2、Fe2O3、B2O3等雜質(zhì)對(duì)鎂砂中礦物分布和高溫性能有很大影響。當(dāng)CaO/SiO2比值高時(shí)，硅酸鹽成膜效應(yīng)差，MgO晶體彼此結(jié)合，使得材料的高溫性能好。B2O3是一種強(qiáng)熔劑，提高了硅酸鹽對(duì)方鎂石的潤(rùn)濕程度，降低了方鎂石晶體間的直接結(jié)合程度，使鎂砂的高溫性能變差。

    經(jīng)實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)試驗(yàn)研究，最終選取鎂碳材料的理化指標(biāo)如下：（MgO）≥76%；（C）=14%；體積密度Bulkdensity≥2.9g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)度C.C.S.≥30MPa，高溫抗折強(qiáng)度HMOR≥12MPa。

    對(duì)底吹元件中透氣孔間隙進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用穩(wěn)態(tài)有摩擦加熱管流微分方程組設(shè)計(jì)多孔不銹鋼管氣道的尺寸和數(shù)量。并應(yīng)用等靜壓成型技術(shù)生產(chǎn)電弧爐底吹透氣元件，將高溫合金氣道定位鑲嵌在特制的鎂碳材料中，在1550℃以上保壓燒結(jié)成型。等靜壓成型技術(shù)與常規(guī)工藝相比，底吹元件的孔隙率及體積密度等關(guān)鍵指標(biāo)均大幅提升。

    2.3.3底吹工藝和具有冗余功能的全程預(yù)警技術(shù)

    具有冗余功能的電爐底吹全程預(yù)警技術(shù)采用多點(diǎn)階梯分段監(jiān)控的全程報(bào)警方式，保證了電爐煉鋼的安全生產(chǎn)。

    通過(guò)以上研究及工程實(shí)踐，底吹元件的壽命已完全滿足電弧爐冶煉工藝的需求。目前已在不同爐型、噸位的電弧爐上成功應(yīng)用。西寧特殊鋼股份有限公司等企業(yè)的電弧爐底吹元件壽命達(dá)750爐以上，實(shí)現(xiàn)與爐齡同步