中頻爐熔煉碳鋼爐襯失效原因分析和對策(上)

廠家：中頻爐熔煉碳鋼爐襯失效原因分析和對策(上) 日期：：2020-02-03 瀏覽次數： 87

中頻爐爐襯裂紋傾向大和不耐鋼液沖刷是中頻爐失效的主要原因，選擇比較容易燒結、裂紋和崩裂傾向小、耐鋼液沖刷等特點的中頻爐爐襯材料，采用適當的爐襯修筑和維護工藝，能使中頻爐爐齡從 45 爐次提高到 70 爐次以上。

目前，鑄鋼熔煉主要使用電弧爐和感應電爐兩種方式；近些年來，隨著技術水平的提升和中頻無芯感應電爐（以下簡稱中頻爐）熔煉具有方便、環保、工藝和設備簡單等優勢，使用中頻爐熔煉碳鋼越來越多，特別是在一些中小型的鑄鋼廠里已經成為了普遍的現象。許多廠家的 2t 或 2t 以下的小型鑄鋼熔煉采用中頻爐，爐襯采用了硅砂打結，爐襯壽命多在 30 爐次以下，雖然爐襯壽命短但由于材料價格低廉和購買便利、爐襯修筑簡單等原因，許多廠家都一直在沿用著。但大中型中頻爐爐襯修筑比較困難，修筑時間長，對生產安排影響大，從安全性上講,大中型中頻爐的要求更高。因此，日常生產中大中型中頻爐爐襯的安全、壽命、中頻電爐爐襯使用費用都是鑄鋼廠所關注的焦點。

柳工機械股份有限公司鑄鋼廠每年熔煉鑄鋼鋼液約 16000t，使用 6t 中頻爐和 3t 電弧爐熔煉碳鋼。長期以來中頻爐使用一家知名的爐襯材料供應商提供的爐襯材料，但一直存在著中頻電爐爐襯壽命偏短的問題，平均爐襯壽命約 45 爐。爐襯壽命偏短導致頻繁的修筑爐襯和烘爐，對生產組織和成本控制都帶來了很不利的影響。為了解決這個問題，從 2008 年 6 月開始，我們開始在延長爐襯壽命方面進行探索。我們首先進行了中頻爐煉鋼爐襯的失效原因分析。根據對 2008 年全年筑爐 25 次的失效統計，目前的中頻電爐爐襯材料最主要缺點是裂紋傾向大，爐襯容易因裂紋而導致多處崩裂、造成局部區域過薄而失效；其次是中頻電爐爐襯下部燒蝕過快導致爐襯失效。失效原因分類見圖 1。

針對以上主要失效原因，我們對其產生的根源進行了分析，見表 1。

根據以上分析，我們認為，要延長中頻電爐爐襯壽命，必須首先解決爐襯裂紋傾向大和不耐鋼液沖刷的問題，決定采取以下措施：（1）選擇具有比較容易燒結、裂紋和崩裂傾向小、耐鋼液沖刷等特點的爐襯材料，不特別強調耐高溫性能，進行爐襯材料工藝試驗。（2）探索爐襯修筑和維護的工藝；每個車間都應該有適應自己特點的修筑和維護工藝。（3）對爐襯修筑和維護工藝標準化。

2009 年 2 月，我們與一家知名的爐襯材料供應商共同按照我們提出的性能要求選擇了一種爐襯材料并進行首次工藝試驗。首次試驗爐襯壽命為 40 爐次，未達到預期要求。分析原因為爐膛中下部局部燒蝕過大造成失效，如圖 2、圖 3 所示。從試驗后拆爐過程看，爐襯整體未發現有大的裂紋和崩裂。這說明這種爐襯材料產生裂紋的傾向性很小，安全性較好。爐襯的上部和爐底損壞較小；但是在爐身中下部，爐身 1/3 高度上有明顯的較大燒蝕區.