中国铁合金网讯：宝钢150吨超高功率直流电弧炉是从法国CLECIM公司引进，使用水冷钢棒型底电极。功率为99MVA;采用了氧枪助熔、一电两炉、水冷炉壁、水冷炉盖、底吹氩搅拌、泡沬渣埋弧操作以及偏心炉底出钢等一系列新技术，所用耐火材料主要有：底电极套筒砖，小炉底捣打料，炉底捣打料，电炉镁碳砖，电炉喷补料，炉盖浇注料，出钢口喷补料，出钢口填充料等。

  目前宝钢150吨电炉使用的主要耐火材料如下：

表1宝钢超高功率直流电弧炉用主要耐火材料

  影响超高功率直流电弧炉炉龄的主要因素

  1、高温热作用的影响

  冶炼温度一般在1600℃以上，对炉龄影响较大。除此之外，由于一电两炉的设计方式，炉衬还要承受急冷急热。这种现象在冶炼过程中是不可避免的，但应尽可能地降低或缩短高温热作用的程度与时间，如快速补炉与装料、保证设备运转正常，尽量减少热停工等。

  2、化学侵蚀的影响

  炼钢过程中，自始至终进行着各种化学反应，尤其是在渣-钢界面处更为激烈，炉衬耐火材料在化学反应的作用下极易剥落。

  化学侵蚀与熔渣的组成及流动性有关。当渣中SiO2、P2O5、Al2O3或Fe2O3等酸性或偏酸性氧化物含量较高时，MgO容易发生反应，生成相应的硅酸镁和铝酸镁等。熔渣的流动性对化学侵蚀的影响主要表现在：稀渣碱度低，化学反应剧烈并能使熔池翻滚，极易增加炉衬的热负荷；稠渣将使熔池升温困难，须延长高温冶炼时间，也促使炉衬的损坏。

  除此之外，化学侵蚀还与钢液中元素的组成有关。当冶炼含有较高的Mn、Si、W或含碳很低的钢，或钢中混有少量的Pb、Zn等元素时，更加剧了对炉衬的侵蚀。如温度高于1600℃，钢中锰含量大于10%以上时，Mn将与耐火材料中的SiO2发生下述反应：

  SiO²(固)+2[Mn]=[Si]+2(MnO)

  SiO²(固)+(MnO)=(MnO·SiO²)

  在上述反应进行的同时，耐火材料的软化点将降低到1150~1250℃。为此，在冶炼ZGMn等钢种时，冶炼温度不能太高，且要求操作迅速准确。

  冶炼高硅钢时，熔渣中相应含有较高的SiO2，降低了熔渣的碱度而侵蚀炉衬。因此，当炉中加入大量的硅铁之后，应尽快出钢。冶炼高钨钢时，钢液中将出现钨酸根，对炉底也有腐蚀作用。在相同的条件下，冶炼含碳很低的钢时，由于〔FeO〕的含量高，〔FeO〕将与耐火材料中的SiO2形成低熔点的化合物，这对炉衬必然造成严重的侵蚀。Pb侵蚀炉底严重，甚至能造成漏炉的恶性事故。Zn元素对炉衬的耐火材料也十分有害，尤其是它的氧化物极易聚积在耐火材料的孔隙中，使耐火材料膨胀造成破裂。

  3、弧光的辐射或反射的影响

  电炉炼钢是靠电能转换成热能来熔化冷料和加热熔池的，这种能量的转换与传递又是借用电弧的弧光来完成。弧光的辐射热或反射热也会作用到炉衬上而使耐火材料软化。

  目前，在电炉钢的冶炼过程中，弧光的辐射或反射对炉衬寿命的影响虽然还不能完全避免，但可通过各种途径尽量减少。如：装料时，固体冷料应合理地分布在炉内，使之送电后在不太长的时间里，弧光能被钢铁料所包围；在冶炼过程中，尽早制造能将弧光包围住的泡沬渣，也能大大减少因弧光的辐射或反射对炉衬的危害。

  4、机械碰撞与振动的影响

  装料与布料不合理，在重料下没有轻废料，或料篮抬得过高，炉底炉坡可能承受大块重料的碰撞、振动与冲击而形成坑洼。倘若装料无人指挥或吊车运转不正常，结果造成料篮歪拉斜拽碰伤炉壁。或钢铁料挑选不严，在熔化期出现严重的爆炸等，均降低炉衬的使用寿命。冶炼车间噪音大，噪音波的冲击也是炉衬损坏的另一因素。

  5、操作水平的影响

  在冶炼过程中，低水平的操作对炉衬的危害极大。吹氧不当，氧管口的温度高达2100℃，如氧气火焰经大块废钢反射后吹到水冷炉壁，极容易将水冷炉壁吹漏。电力制度使用不当，容易出现前期温度过高或还原期后升温而使耐火材料损坏严重。造渣制度执行不当，如氧化渣过厚过稠而又低温加矿，开始时CO气泡排不出来，后来猛烈迸发冲出。如果还原期因某种原因而造成熔渣过稀，使弧光反射严重，也极易加速炉衬的损坏。化学成分控制不当，造成重氧化而出现钢液过热，不仅延长了冶炼时间，又降低了炉衬的使用寿命。

  内容来源：电炉炼钢

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