铁合金矿热炉各部位用耐火材料的工况环境及要求

铁合金电炉耐火材料

铁合金电炉耐火材料包括炉顶耐火材料、炉墙耐火材料和熔池耐火材料(炉坡和炉底)三部分。

PART 01

铁合金矿热炉各部位耐火材料的工况环境

在铁合金冶炼过程中，不同部分的耐火材料处于不同的工作状态。

炉顶耐火材料主要承受高温炉气和喷附炉渣的侵蚀冲击作用;加料间歇间的温度变化和高温弧光的辐射热;塌料时的气流冲击及压力变化。

炉墙耐火材料主要承受电弧的高温辐射作用和加料间歇期间的温度变化;高温炉气和喷附炉渣的侵蚀冲击作用;固体料和半熔料的冲击磨损作用;渣线附近严重的渣蚀和淹冲击作用。此外，在炉体倾动时，还承受额外的压力。

炉坡和炉底耐火材料主要承受上层炉料或铁水的压力;加料间歇期间的温度变化、炉料冲击和弧光熔损作用;高温铁水和熔渣的侵蚀冲击作用。

PART 02

铁合金矿热炉用耐火材料的要求

综上所述，根据各部位用耐火材料的工况环境，在矿热炉炉衬的选择上，为了保证电炉能够正常工作，必须选用耐火度和荷重软化温度高，耐急冷热性和抗渣性好，有较大热容量和一定导热性能的耐火材料来砌筑矿热炉炉衬。目前，矿热炉炉衬主要采用碳质耐火材料及镁质耐火材料。

PART 03

铁合金电炉中常用的耐火砖

1、黏土砖

制造黏土砖的主要原料是具有良好塑性和结合力的耐火黏土。黏土砖的主要性能特点是：对酸性渣的抵抗能力较强，有较好的耐急冷急热性，有良好的保温能力和一定的绝缘性能;耐火度和荷重软化温度较低。黏土砖不宜直接在高温条件和特殊要求情况下使用。在铁合金生产中，黏土砖主要用于砌筑矿热炉暴露部位的炉墙炉衬，起保温和绝缘作用的炉墙和炉底外层炉衬或用于砌筑铁水包内衬。

2、高铝砖

制造高铝砖的主要原料是高铝矾土，黏结剂为耐火黏土。与黏土砖相比，高铝砖的最大优点是耐火度、荷重软化皡度高，抗渣性好，机械强度大。缺点是高铝砖的耐急冷急热性不好。在铁合金生产中，高铝砖可用于砌筑矿热炉出铁口衬砖，精炼电炉炉顶，也可以用于砲筑铁水包内衬。

3、镁砖和镁砂

制造镁砖的主要原料是菱镁矿，黏结剂为水和卤水或亚硫酸盐纸浆废液。镁砖的主要性能特点是：耐火度高，对碱性渣有极好的抵抗能力;但是导热系数和高温下的导电系数较大，而且荷重软化温度较低，耐急冷急热性较差。在高温下受水或蒸汽作用时发生粉化。

在铁合金生产中，镁砖用于砌筑高碳铬铁还原电炉、中低碳铬铁转炉、摇炉及精炼电炉的炉墙、炉底和盛放铬铁及中低碳锰铁的铁水包内衬等。用镁铝砖代替镁砖砌筑炉顶。镁砂的耐火度很高，在铁合金生产中，镁砂常用于打结炉底，制作并修补炉墙、炉底，并可作为堵眼或制作打结锭模用材料。

4、炭砖

制造炭砖的主要原料是碎焦炭和无烟煤，黏结剂是煤焦油或沥青。炭砖与其他普通耐火材料相比，不仅抗压强度大，热膨胀系数小，耐磨性好，耐火度和荷重软化温度高，耐急冷急热性好，而且抗渣性特别好。因此，凡是冶炼不怕渗碳的铁合金品种，都可以采用炭砖作为矿热炉炉衬材料。

但炭砖在高温条件下极易氧化，而且其导热系数和导电系数都较大，在铁合金生产中，炭砖主要用于砌筑矿热炉不暴露于空气部分的炉墙、炉底。