電弧爐耐火材料和爐襯

1、電弧爐耐火材料和爐襯4.1 耐火材料的主要性能和分類耐火材料是一種能抵抗高溫（1580以上）作用的固體材料。耐火材料是所有工業(yè)用爐不可缺少的內(nèi)襯材料，其使用范圍極其廣泛，其中冶金工業(yè)用量最大，約占耐火材料生產(chǎn)總量的70左右。但是，目前尚沒有一種耐火材料能夠完全滿足使用性能的要求，即使同一耐火材料在不同的使用條件下所表現(xiàn)的性能也不相同。因此，為了合理使用耐火材料，必須了解耐火材料的性能和使用的工作條件。4.1.1 耐火材料的主要性能指標耐火材料的主要性能指標包括：耐火度：耐火材料抵抗高溫作用而不熔化的性能稱為耐火度。耐火材料沒有固定的熔點，所以耐火度實際上是指耐火材料軟化到一定程度時的溫度。耐火

2、度是耐火材料的重要指標，選用耐火材料的耐火度，應高于其最高使用溫度。熱穩(wěn)定性：耐火材料承受溫度急劇變化而不開裂、不損壞的能力，以及在使用中抵抗破裂或破碎的能力，稱為熱穩(wěn)定性?？乖裕耗突鸩牧显诟邷叵碌挚範t渣侵蝕的能力稱為抗渣性。體積穩(wěn)定性：耐火材料在高溫下長期受熱時抵抗體積變化的能力稱為體積穩(wěn)定性，也稱重燒收縮或膨脹。荷重軟化溫度：耐火材料在高溫時，每平方厘米承受2Kg靜負荷作用下，引起一定數(shù)量變形的溫度，稱為荷重軟化溫度。在生產(chǎn)中，材料實際負荷常小于2Kg/cm2，同時是單面受熱的多，較冷的一面承受大部分負荷，因此耐火材料的最高使用溫度常較其荷重軟化溫度為高。體積密度：耐火材料在110下干燥

3、后的質(zhì)量與體積之比稱為體積密度，單位為g/cm3。真密度：耐火材料在110下干燥后的質(zhì)量同真體積之比，稱真密度，單位為g/cm3。真體積指試樣總體積與試樣中孔隙所占的體積之差。氣孔率。氣孔率包括：1） 顯氣孔率：耐火材料與大氣相通的孔隙（開口孔隙）的體積與總體積之比。2） 真氣孔率：耐火材料全部孔隙的體積（包括開口和閉口孔隙的體積）與總體積之比。兩種氣孔率都用表示。常溫耐壓強度：耐火材料在常溫下每平方厘米承受負荷的能力稱常溫耐壓強度，單位為Kgf/ cm2（0.1Mpa）。除上述性能指標外，耐火材料還有導熱性、導電性、可塑性、透氣性及吸水率等一些重要的指標。耐火材料的外形和尺寸，對于耐火材料的

4、實際應用也具有很大的影響，它直接影響到砌筑時的磚縫。耐火材料的外觀檢查項目有：尺寸公差、缺角、缺棱、扭曲、裂紋、熔洞渣蝕等。一般制品的尺寸公差不得超過±3。4.1.2 耐火材料的分類耐火材料的種類繁多，根據(jù)不同的使用目的和要求，有許多分類方法，常用的幾種分類方法如下：按耐火度分類有：普通耐火材料：耐火度為15801770；高級耐火材料：耐火度為17702000；特級耐火材料：耐火度為20003000；超特級耐火材料：耐火度為3000以上。按化學性質(zhì)分類有：酸性耐火材料：石英（硅石）、硅磚；半酸性耐火材料：半硅磚；中性耐火材料：鉻磚、粘土磚、高鋁磚、粘土質(zhì)耐火泥等；堿性耐火材料：鎂磚、

5、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白云石磚、鎂砂、白云石及鎂質(zhì)耐火泥等。按制品外形尺寸分類有：標準型磚：直角形磚、縱楔形磚、橫楔形磚，最常見的標準型磚的尺寸230mm×113mm×65mm；普型磚；異型磚；特異型磚。此外，耐火材料還可按用途分類。如電爐爐蓋用磚、盛鋼桶用磚等；按耐火材料制作工藝不同還可分為燒成磚、不燒磚、熔鑄磚等。4.2 電弧爐用耐火材料4.2.1 電弧爐對耐火材料的一般要求電弧爐對耐火材料的一般要求有：高耐火度：電弧溫度在4000以上，煉鋼溫度常在15001750，有時甚至高達2000，因此，要求耐火材料必須有高的耐火度。高荷重軟化溫度：電爐煉鋼過程是在高溫載荷條件下工作的

6、，并且爐體要經(jīng)受鋼水的沖刷，因此耐火材料必須有高的荷重軟化溫度。良好的熱穩(wěn)定性：電爐煉鋼從出鋼到裝料幾分鐘時間內(nèi)溫度急劇變化，溫度由原來的1600左右驟然下降到900以下，因此要求耐火材料具有良好的熱穩(wěn)定性。抗渣性好：在煉鋼過程中，爐渣、爐氣、鋼液對耐火材料有強烈的化學侵蝕作用，因此耐火材料應有良好的抗渣性。高耐壓強度：電爐爐襯在裝料時受爐料沖擊，冶煉時受鋼液的靜壓，出鋼時受鋼流的沖刷，操作時又受機械振動，因此耐火材料必須有高的耐壓強度。低導熱性：為了減少電爐的熱損失，降低電能消耗，要求耐火材料的導熱性要差，即導熱系數(shù)要小。4.2.2 爐蓋用耐火材料爐蓋在冶煉過程中長期處于高溫狀態(tài)，并且經(jīng)常受

7、到溫度急變的影響，受到爐氣和粉末造渣材料的化學侵蝕，受到升降爐蓋的機械振動作用，所以工作條件十分惡劣。近年來，隨著煉鋼電弧爐容量擴大與單位功率水平的提高，爐蓋的使用條件變得更加苛刻，爐蓋用耐火材料也隨之發(fā)生變化。爐蓋用耐火材料有以下幾種：硅磚：由天然石英巖或石英砂加工制成，電爐爐蓋用硅磚理化性能如下表：指 標（DG）95SiO2含量/（不小于）95耐火度/（不小于）17102Kg/cm2荷重軟化開始溫度/（不小于）1650顯氣孔率/（不小于）22常溫耐壓強度/（Kgf/cm2）（不小于）250硅磚有很高的荷重軟化溫度，較高的耐火度，同時具有質(zhì)量小，價格便宜等優(yōu)點，因此曾是堿性電弧爐爐蓋的主要材

8、料。但硅磚的熱穩(wěn)定性差，當工作溫度在180300，300600兩個溫度區(qū)間時，由于SiO2晶型轉(zhuǎn)變，體積變化較大，所以耐急冷急熱的能力很差。由于熱膨脹嚴重，在使用中爐蓋往往出現(xiàn)上凸下凹現(xiàn)象，為此砌筑時相當麻煩（必須留膨脹縫）。對于堿性電爐來講，硅磚的抗渣性差，極易與石灰粉末作用。隨著電爐熱符合的提高，硅磚的耐火度低也成為主要問題。硅磚爐蓋使用壽命一般不超過50爐。而且硅磚的熔滴滴在爐蓋上影響爐墻的使用壽命；熔滴還會降低爐渣堿度，給精煉造成困難。因而除酸性電爐外，堿性電爐爐蓋已很少使用硅磚。高鋁磚：含Al2O3大于46的硅酸鋁質(zhì)耐火材料稱為高鋁磚，它的原料是高鋁礬土礦。根據(jù)Al2O3含量分為三級

9、。各廠大多采用一級高鋁磚或二級高鋁磚。 高鋁磚與硅磚相比，具有耐火度高、熱穩(wěn)定性好、抗渣性好和耐壓強度高等優(yōu)良性能，我國礬土礦豐富，所以目前它是我國堿性電爐爐蓋用的主要耐火材料。堿性磚： 堿性磚是較新型的爐蓋用磚。現(xiàn)在各國使用的堿性爐蓋磚就其材質(zhì)而言有鎂質(zhì)、鉻鎂質(zhì)、白云石質(zhì)、鎂鋁質(zhì)等。它們具有高的耐火度和良好的抗氧化鐵渣的能力，在苛刻冶煉條件下的使用性能比高鋁磚好，使用壽命長。但是因為變形厲害和成本高，所以還沒有廣泛采用。目前主要用在爐蓋的易損部位（電極孔、排煙孔、中心部），其余部位仍用高鋁磚。耐火泥在砌制爐蓋時用耐火泥與鹵水或凈水調(diào)和成耐火泥漿，其作用是填充磚縫，使砌體具有良好的緊密性，防止

10、氣體通過，避免爐渣滲透。耐火泥有粘土質(zhì)、硅質(zhì)、高鋁質(zhì)和鎂質(zhì)等幾類。它們的主要成分和理化指標與相應的耐火磚基本相同。使用時耐火泥應與耐火磚具有相同的物理性質(zhì)和化學成分，以保證砌體的強度及防止它們在高溫下互相侵蝕。砌制高鋁磚爐蓋時用高鋁質(zhì)耐火泥，砌制硅磚爐蓋時用硅質(zhì)耐火泥。鉻鎂磚一般采用干砌，因濕砌會使它在高溫下粉化。耐火混凝土 這是一種新型耐火材料，它和耐火磚相比，具有制作工藝簡單、使用方便、成本低等優(yōu)點，并且適于機械化制作形狀復雜的制品。電爐一般使用高鋁質(zhì)熟料為骨料。以磷酸或磷酸鋁作為膠結(jié)劑的磷酸鹽耐火混凝土。其耐火度可達1800以上。4.2.3 爐墻、爐底用耐火材料鎂砂： 主要成分是氧化鎂（

11、MgO85），也含有少量的雜質(zhì)（如SiO2和CaO等）。氧化鎂含量越高越好，雜質(zhì)含量越低越好。含SiO2太高將會降低其耐火度，含CaO太高則易水解粉化。電爐使用的鎂砂是一級冶金鎂砂。其成分如下：MgOSiO2CaO灼燒減量87450.5 白云石： 主要成分是氧化鈣和氧化鎂，其成分如下：MgOCaO SiO2FeO Al2O33552580.823 白云石耐火度也在2000以上，它能抵抗堿性爐渣的侵蝕，熱穩(wěn)定性比鎂砂好，但白云石易吸水粉化，因此盡量縮短白云石從燒成到使用的時間。 石英砂： 石英砂砌筑酸性電弧爐爐襯的主要材料之一，用來砌筑爐底和爐坡，也用作酸性電弧爐的補爐材料。 純的石英砂為水晶透

12、明體，含有少量雜質(zhì)時為白色，雜質(zhì)越多就越呈暗灰色，電爐用的石英砂大多是白色的。其成分如下：SiO2FeOAl2O3969711.3各種耐火磚粘土磚因耐火度和荷重軟化溫度低，故用作隔熱磚，砌在靠近爐殼的部位。在粘土磚的里面再砌筑鎂磚或其它堿性磚。鉻鎂磚和鎂鋁磚由于原材料缺乏，價格較貴，用的較少。硅磚用于酸性電弧爐。電爐爐墻和爐底用耐火材料的主要性能名稱牌號主要化學成分（不小于）耐火度/荷重軟化溫度/顯氣孔率/常溫耐壓強度/（Kgf/cm2）體積密度/（g/cm3）導熱系數(shù)/（KJ/（m.h. ）粘土磚NI30NI35NI40Al2O3 30Al2O3 35Al2O3 40161016701730

13、1250125013002826261251501502.072.5082.299×103t硅磚GI94GI93SiO2 94.5SiO2 93.0171016901640162023252001751.93.7623.344×103t鎂磚M87MgO 8720001500204002.615.4661.714×103t白云石磚CaO 40MgO 3017001800155016102010002.97.524鉻鎂磚MG12Cr2O3 12MgO 4819501520232002.87.106鎂鋁磚ML80MgO 80Al2O3 51021001550158019

14、3503.04.3 電爐用絕熱材料和粘結(jié)劑4.3.1 絕熱材料絕熱材料的作用是為了減少爐襯的熱損失。常用絕熱材料及主要性能見下表：材料名稱體積密度/（g/cm3）允許工作溫度/導熱系數(shù)/（KJ/（m.h.）石棉板0.91.0500（0.5850.627）×103tp硅藻土0.559000.3340.878×103tp硅藻土磚0.550.7900（0.3340.711）0.836×103tp輕質(zhì)粘土轉(zhuǎn)0.49000.2930.394×103tp注：tp平均溫度絕熱材料的體積密度都是比較小的，體積密度越小導熱系數(shù)越低，絕熱作用越好。因為絕熱材料的允許工作溫度

15、較低，只能用于溫度在1000以下的部位，所以在電爐上只用在爐墻的最外層和爐底的最下層，避免與高溫爐渣和爐氣接觸。我國目前堿性電爐主要使用石棉板、硅藻土粉和粘土磚作絕熱材料，石棉板是用石棉和粘結(jié)劑制成的板狀材料。石棉是一種纖維狀的礦物，主要組分是鎂、硅、鈣化合物。硅藻土粉是硅藻土加工成的，主要成分是SiO24.3.2 粘結(jié)劑瀝青 是焦油分餾后的殘留物，為黑色固體。電爐一般采用中溫瀝青，它在高溫下（200以上）易碳化。瀝青揮發(fā)物去掉后留下的固定碳在爐襯中起骨架作用，可提高鎂砂和白云石的耐火度、抗渣性和熱穩(wěn)定性。瀝青使用前，需做脫水處理，使水份不高于0.50。焦油： 焦油是煉焦的副產(chǎn)品，是黑色粘稠狀

16、液體，其粘性極大。焦油主要用作打結(jié)爐襯和制作鎂砂磚（或白云石磚）的粘結(jié)劑。焦油使用前也需做脫水處理，使水份不高于0.50。鹵水： 鹵水主要成分是氯化鎂（MgCl2），通常以固態(tài)供應。使用前可根據(jù)要求比重加入凈水，經(jīng)加熱熔化成符合要求的水溶液后使用。 鹵水主要用于拌耐火泥，以及在打結(jié)無碳爐襯時作為鎂砂的粘結(jié)劑。水玻璃：水玻璃（Na2O.nSiO2）又稱硅酸鈉或泡花堿，一般以液態(tài)供應，也有塊狀固體水玻璃。它含有SiO27176，Na2O814。水玻璃主要用于拌耐火泥，以及在打結(jié)酸性爐襯時做石英砂損粘結(jié)劑。4.4 爐型尺寸4.4.1 熔池的形狀和尺寸目前電弧爐的熔池形狀大致有兩種類型：圓臺形（截頭圓

17、錐形）和圓臺加球缺形。當熔池采用全部磚砌結(jié)構(gòu)時，多為圓臺形，而對于打結(jié)或振動成形的熔池，一般選用圓臺加球缺形。帶有球缺形的爐底便于在熔化初期聚集一定厚度的鋼液，即保護爐底不被電弧燒壞，又有利于吹氧助熔，加快熔化。球缺的高度約為熔池深度的1/5。圓臺側(cè)面（爐坡）與水平線夾角為45o，這是為了保證有較大的熔池容積，并且便于修補爐坡。在出鋼口側(cè)爐坡砌成與水平線成30o角，這樣在爐體傾動到40o左右時，就能把鋼渣全部倒出。熔池的主要尺寸是熔池直徑D和熔池深度H。熔池直徑通常是指爐門坎平面的直徑，熔池深度是爐門坎平面到爐底中心處的深度。熔池的直徑和深度應有一定的比例。通常D/H4.55.0較適宜。當容積

18、固定時，熔池深度越小，熔池直徑越大。熔池直徑大，則鋼渣的接觸面大，有利于鋼渣界面化學反應的進行，同時鋼液上下溫差小。但熔池過淺，熔池表面積過大，則鋼液的散熱面積增加，熱損失大，電耗增加。Yf 4.4.2 熔煉室的形狀和尺寸熔煉室是指熔池上面部分的空間，熔煉室的形狀也是一個帶球缺的圓臺形。爐墻做成傾斜式，使其不易倒塌和便于修補，頂裝料時避免爐墻被料罐撞壞，同時保證爐蓋內(nèi)表面受到的熱輻射比較均勻。通常傾斜角為6o7o，即爐墻每高1m向外傾斜100mm左右。熔煉室的主要尺寸是熔煉室的高度H1。這個尺寸的選擇要保證廢鋼能一次全部裝入爐內(nèi)，同時要考慮爐蓋的受熱情況和熔池的加熱。H1大，爐蓋壽命高，但爐墻

19、散熱面積大，熱損失大，電能消耗多。如H1太小，會嚴重影響爐蓋的壽命。一般推薦下列比例關(guān)系： H1（0.40.5）D對于小爐子取上限，大爐子取下限?？紤]到鋼液沸騰時，不至于讓爐渣嚴重侵蝕和沖刷爐墻，爐坡與爐墻接縫處的位置應比爐門坎平面再高100mm左右。因此：熔煉室的下口直徑（mm）：D2D2×100熔煉室的上口直徑（mm）：D1D22×爐門寬（mm）： C（0.20.3）D爐門高（mm）： h門（0.750.85）C 出鋼口直徑（mm）： 1502004.4.3 爐蓋的形狀和尺寸高鋁磚爐蓋的拱高為： h3（）D3鎂鋁磚或鎂鉻磚爐蓋的拱高為： h3（）D3拱高大一些，爐蓋壽命

20、高。但拱高太高，使爐子加高，電極加長，電極消耗增加，電極升降的行程也加長。電極圓心圓直徑（mm）為： d極心（0.250.3）D3電極孔直徑（mm）為： d孔d電極2×水冷圈壁厚2×（2040） 對于爐蓋厚度，小爐子為230mm，中型爐子為300mm，大型爐子為350mm。4.5 爐襯的砌筑4.5.1 爐底的砌筑電爐爐底的結(jié)構(gòu)分為絕熱層、保護層（砌磚層）和工作層3層。4.5.1.1 絕熱層絕熱層是爐底的最下層，它的作用是減少電爐的熱損失，并保證熔池上下鋼液的溫差小。通常的砌法是：在爐殼上，先鋪一層石棉板（約10mm），再鋪硅藻土粉（20mm），硅藻土粉上面平砌一層絕熱磚（硅

21、藻土磚或粘土磚：65mm），磚縫應不大于2mm，縫隙用硅藻土粉或粘土磚粉填充。4.5.1.2 保護層絕熱層上面是保護層。其作用是保證熔池的堅固性，防止漏鋼。保護層采用優(yōu)良的堿性磚，一般用鎂磚砌筑。所用的鎂磚有異型和標型兩種。采用異型磚時，砌制磚縫小，質(zhì)量好，而標準磚差些，但使用磨磚機修整后，也能保證操作質(zhì)量。砌磚方法有3種：平砌、側(cè)砌和立砌（豎砌）。平砌操作簡單，但磚面較大時受熱后容易拱起；側(cè)砌和立砌比較困難，但受熱后不容易拱起。電爐一般采用平砌。砌制時，首先在絕熱磚層上平砌24層65mm厚的鎂磚。然后再沿四周平砌46層65mm厚的鎂磚，砌成臺階形或圓柱形。層與層之間要交叉砌制，互相成60o或

22、45o角，不得平行或成直角；各層砌磚都要平整、緊固，砌縫要小（2mm），磚縫用粒度不大于0.5mm的鎂砂粉填充，并以手錘敲擊磚面，使其填充密實。絕熱層和保護層砌成后，應保持干燥。4.5.1.3 工作層保護層上面是工作層。工作層是容納鋼液和爐渣的部位，直接與鋼渣接觸，熱負荷高，化學侵蝕嚴重，機械沖刷作用強烈，極易損壞，因此必須保證它的質(zhì)量。工作層使用的耐火材料為鎂砂，粘結(jié)劑用焦油、瀝青；制作無碳爐襯時，用鹵水或水玻璃作粘結(jié)劑。工作層成形方法分打結(jié)、振動和砌筑3種：A 打結(jié)成形打結(jié)用鎂砂的粒度應有恰當?shù)呐浔?。通常鎂砂按粒度38mm70，13mm30組合使用，效果較好。大粒鎂砂起骨干作用，保證工作層

23、的強度，小粒鎂砂填充空隙，保證它的緊密性。鎂砂使用前應經(jīng)200以上溫度烘烤，以除去水分。鎂砂和焦油、瀝青應在合適的溫度下均勻混合。打結(jié)溫度一般為100130，打結(jié)使用的風錘壓力為0.60.7Mpa。打結(jié)要分層進行，第一層以3040mm為宜，以后各層應少于20mm，20t爐子約300mm。打結(jié)爐底的最大特點是整體性，沒有縫隙。一個打結(jié)好的爐底應為半球形，尺寸合乎要求，出鋼口處具有足夠的坡度。B 振動成形人工打結(jié)成形，工作效率低，勞動條件差，勞動強度大，打結(jié)質(zhì)量得不到保證。振動成形的原理在于：材料在較高的頻率和小振幅的振動作用下，小粒和細粉會像液體一樣鉆進大粒間的縫隙中，從而提高了材料的密度。振動

24、成形的原材料準備大體與人工打結(jié)相似，但配比應有所區(qū)別。C 砌筑成形除了采用振動成形外，有些廠采用了機制小磚砌筑爐底工作層的方法。各種原材料按比例均勻混合后，用壓磚機預制成小磚，然后根據(jù)爐體尺寸要求進行砌筑。爐底用瀝青鎂砂磚，無碳爐襯用鹵水鎂砂磚。各種磚的尺寸應與爐殼尺寸相吻合，以保證砌磚時磚縫緊密，砌筑方便。磚的外形要完整，不能有缺角缺棱。而且要妥善保管，防止受潮。砌磚時，磚縫要錯開，不能重疊，磚縫不大于2mm，縫隙用填料塞緊。4.5.2 爐墻的砌筑爐墻的結(jié)構(gòu)一般可分為保溫層和工作層兩部分。保溫層用石棉板和粘土磚砌筑。通常在緊貼爐殼鋼板處用一層1015mm的石棉板，再砌筑一層65mm的粘土磚，

25、構(gòu)成保溫層。有些廠為了擴大電爐裝入量和減少上部爐墻的倒塌，取消爐墻保溫層，用一層薄型的瀝青鎂砂壓制磚代替，使爐墻總厚度減薄但工作層增加，并且上部爐墻有機會與爐殼鋼板燒結(jié)牢。工作層的砌筑方法可分3種：用堿性磚或機制小磚砌筑：用鎂磚。鎂鋁磚和鉻鎂磚砌筑的爐墻成本最高，一般國內(nèi)鋼廠很少采用。但這些爐墻有較高的耐火度，且不會使鋼液增碳，所以某些鋼廠在冶煉低碳或超低碳等鋼種時，仍在使用。砌筑爐墻所用的機制小磚有瀝青鎂砂磚、白云石磚、鹵水鎂砂磚。無碳爐襯用鹵水鎂砂磚，化渣爐用石磨硅磚砌筑。機制小磚的密度高于打結(jié)爐墻，有較高的使用壽命，勞動條件也較好。大塊鎂砂磚裝配：采用這種方法時，將爐墻分成3大塊和1小塊

26、（爐門框上）。大塊鎂砂制作的方法，一是人工打結(jié)，一是振動成形。人工打結(jié)是在預制的鋼模中進行，模子上小下大，有一個坡度。打結(jié)材料和打結(jié)過程與爐底相同。振動成形時模子放在振動臺上，混合料可分批或連續(xù)加入，然后放上壓塊進行振動，爐墻從振好到脫模不應少于8h，體積密度應大于2.86Kg/cm3。整體打結(jié)和整體振動成形：打結(jié)和振動成形的材料、配比、技術(shù)操作和質(zhì)量要求等與爐底相同。為了節(jié)省鎂砂，在爐墻的上部可采用一部分或全部廢鎂砂或白云石，在不同的高度上可以采用不同質(zhì)地的材料。爐墻也可全部采用白云石打結(jié)。爐墻的厚度按實際情況而定，應能保證爐殼外部溫度不大于150為好。爐墻下部渣線處的厚度與爐底中心處的厚度

27、相近。4.5.3 爐蓋的砌筑目前，堿性電弧爐爐蓋大多采用一級高鋁磚，分為異型磚和標準磚兩種。采用標準磚，砍磚量大，費工費時，砌筑質(zhì)量不高。而采用異型磚，情況則恰恰相反，砍磚量較少，磚縫小，砌筑質(zhì)量好，所以費工時也較少。因此，我國各鋼廠均采用異型磚。爐蓋的砌筑方法很多，最普遍的是“人字形砌法”。爐蓋砌筑前，應檢查爐蓋圈是否變形，并做水壓試驗，如有變形和漏水現(xiàn)象，則應在矯正和修補后才能使用。為了保證爐蓋砌好后有一定的拱度，砌筑前應把爐蓋圈放在混凝土或鋼制的模子上，爐蓋圈要擺平，找正中心后再開始砌筑。人字形砌筑法砌筑時，一般首先以爐蓋中心為基點拉“十”字線，此十字線中一根必須通過2號電極孔的圓心。先

28、砌好十字線磚，然后由此從下而上向中部鋪砌至電極孔部位，再開始砌三個電極孔，最后砌電極周圍及中心部位。也有先砌電極孔的。砌筑時用的泥料是高鋁磚粉和鹵水的混合物。爐蓋各部分的尺寸應符合圖紙的要求，磚縫不大于2mm，磚與磚高低凸凹差不大于5mm，砌筑完畢后應進行干燥。爐蓋還可以用耐火混凝土制作。這種整體打結(jié)的爐蓋可以達到一、二級高鋁磚爐蓋的水平，并為解決爐蓋材料開辟了新途徑。4.5.4 酸性電弧爐爐襯酸性電弧爐爐襯用酸性耐火材料砌筑而成，爐蓋、爐底和爐墻可以全部用硅磚砌筑，爐底和爐墻的工作層也可用石英砂和水玻璃打結(jié)而成。砌筑方法和操作要求與堿性電弧爐爐襯相似。由于硅磚加熱時有較大的體積變化，砌磚體之

29、間每隔一定的距離就要墊入馬糞紙，加熱時墊紙燒毀，硅磚即可膨脹。4.6 水冷爐襯4.6.1 水冷掛渣爐壁電弧爐水冷掛渣爐壁的結(jié)構(gòu)分為鑄管式、板式或管式、噴淋式等。4.6.2 水冷爐蓋電弧爐水冷爐蓋的結(jié)構(gòu)主要是管狀的，根據(jù)水冷卻管的布置，將其結(jié)構(gòu)分為管式環(huán)狀、管式套圈和外環(huán)套圈組合式、管式環(huán)狀與耐火材料組合式等。水冷爐蓋根據(jù)需要開設數(shù)個孔，包括3個電極孔，裝輔助料孔、氣體排放孔等。三相交流電弧爐需3個電極孔，直流電弧爐可以有1個或3個孔。由于電極自身被加熱，電極孔應由具有良好導熱性的水冷卻管組成的金屬環(huán)構(gòu)成。4.6.2.1 管式套圈和外環(huán)套圈組合式水冷爐蓋水冷爐蓋的部件有：管式環(huán)形外套圈，具有1個

30、中心，1組管式支桿從外套圈向中心伸展；管式環(huán)形內(nèi)套圈，固定在支桿上且形成數(shù)個通道；由各自凹管件構(gòu)成的內(nèi)套圈彎頭形成通道，在通道間各自內(nèi)凸管彎頭構(gòu)件安裝在支桿上，且與各自凹管件共同形成3個管狀通孔（電極孔）；與外套管同心，并位于內(nèi)套圈內(nèi)，由與內(nèi)套圈相連的管組成中心套圈，它與外圈中的循環(huán)系統(tǒng)相聯(lián)，還有一組冷卻管套圈，它和支桿相互連通。4.6.2.2 管式環(huán)狀與耐火材料組合式水冷爐蓋爐蓋水冷管布置為環(huán)狀水冷，爐蓋中心部分使用耐火材料，其中設置耐火材料電極孔。該爐蓋結(jié)構(gòu)簡單，其缺點是壽命短。4.7 爐襯的維護 爐襯損壞的原因爐渣對爐襯的侵蝕作用，決定于它的組成和流動性。渣中SiO2含量越高，堿性爐襯被

31、侵蝕越嚴重。除SiO2外，渣中Al2O3、Fe2O3、CaF2等，同樣侵蝕爐襯。爐渣流動性對爐襯也有影響，渣稀對爐襯沖刷作用嚴重，并且反射電弧的能力強，會增加爐襯的熱負荷；渣稠使熔池加熱困難，物化反應條件變差，延長爐襯高溫作用時間（即冶煉時間）。這些都會加速爐襯的損壞。在許多情況下，爐襯的損壞是由于機械力的沖擊而引起的，如布料不合理、爐底沒有小廢鋼保護、裝料時料罐太高，爐底就可能被大塊廢鋼砸成凹坑。爐蓋升降，爐體開出引起的機械振動也是損壞爐襯的原因。另外，爐料配比不當，冶煉操作不正確，如吹氧時高溫的氧氣流股直接觸及爐襯等，都會損壞爐襯。4.7.2 爐底和爐坡的維護每爐出鋼應將鋼水和爐渣全部倒凈

32、，爐底有殘鋼和殘渣時應盡快扒出，以免降低耐火度或使爐底上漲，必須始終保持爐底、爐坡的正確形狀，當爐底出現(xiàn)凹坑和上漲時，應及時處理。裝料時應盡量縮短時間，要防止爐料對爐子的嚴重沖擊。裝料前爐底應均勻加入足夠量的石灰；裝料時應由專人負責，料罐不能距爐底太高，以防止料塊撞壞爐底、爐坡。熔化期應防止爐料“搭橋”，“搭橋”一發(fā)生就須及時處理，防止下層鋼液過熱熔蝕爐底。吹氧助熔時，不準高溫的氧氣流股觸及爐底、爐坡；爐坡上的固體爐料，應盡量將其拉入熔池內(nèi)，萬不得已時，才用氧氣切割，不得用吹氧管探詢?nèi)鄢刂械墓腆w爐料。氧化期吹氧脫碳時，吹氧管插入深度應合適，必須前后左右來回擺動，不準觸及爐底和爐坡，以防局部過熱而損壞。加入礦石時，應均勻散布，以免熔池過于激烈沸騰，損壞爐底、爐坡。冶煉過程中，應嚴格按照電力曲線供電，掌握好各期溫度；應時刻注意調(diào)整爐渣的堿度和流動性，防止堿度過低和爐渣過稀，侵蝕爐襯。攪拌熔池時，應注意鐵耙不要碰爐底，特別是煉含鎢鋼時，向爐底試探鎢絲溶解程度時要小心?？傊?，應避免一切不正常操作，盡量縮短冶煉時間。4.