爐體的維護(hù)簡(jiǎn)稱(chēng)護(hù)爐，它是電爐煉鋼的一個(gè)組成部分。其宗旨是提高爐襯和出鋼槽的使用壽命，降低耐火材料消耗，為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多品種及冶煉的順利進(jìn)行創(chuàng)造條件。煉鋼電爐的爐齡除與砌筑質(zhì)量有關(guān)外，加強(qiáng)維護(hù)也是十分重要的。爐體的維護(hù)除包括烤爐、扒補(bǔ)爐、爐體的正常維護(hù)外，還涉及生產(chǎn)的連續(xù)性、設(shè)備條件、耐火材質(zhì)、原材料的選擇、冶煉工藝的制定及科學(xué)的管理與操作水平等。下面河南耐火材料廠先介紹下影響電爐爐襯壽命的主要因素。

一、高溫?zé)嶙饔玫挠绊?/SPAN>

煉鋼電爐的爐襯常處于高溫?zé)釥顟B(tài)，一般冶煉溫度常在1600℃以上。除此之外，爐襯還要承受急冷急熱。雖然這種現(xiàn)象在冶煉過(guò)程中是不可避免的，但應(yīng)盡可能地降低或縮短高溫?zé)嶙饔玫某潭扰c時(shí)間，如快速扒補(bǔ)爐與裝料、保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，盡量減少熱停工等，均有利于提高爐襯的使用壽命。

二、化學(xué)侵蝕的影響

煉鋼過(guò)程中，自始至終進(jìn)行著各種化學(xué)反應(yīng)，尤其是在渣鋼界面處更為激烈，渣線的形成原因主要在于此。爐襯的耐火材料在化學(xué)反應(yīng)的作用下，極易剝落，正常熔渣中含有5%~10%的MgO，就是這種侵蝕的結(jié)果。

化學(xué)侵蝕與熔渣的組成及流動(dòng)性有關(guān)。當(dāng)渣中SiO2、P2O6、Al2O3或Fe2O3等酸性或偏酸性氧化物含量較高時(shí)，在高溫下與堿性的MgO就要發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的硅酸鎂和鋁酸鎂等，使?fàn)t襯耐火材料表面熔點(diǎn)降低，進(jìn)而加劇了爐襯的損壞。熔渣的流動(dòng)性對(duì)化學(xué)侵蝕的影響主要表現(xiàn)在：稀渣堿度低，化學(xué)反應(yīng)劇烈并能使熔池翻范，極易增加爐襯的熱負(fù)荷；稠渣將使熔池升溫困難、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得緩慢，從而延長(zhǎng)了高溫冶煉時(shí)間，也促使?fàn)t襯的損壞。

除此之外，化學(xué)侵蝕還與鋼液中元素的組成有關(guān)。當(dāng)冶煉含有較高的Mn、Si、W或含碳很低的鋼，或鋼中混有少量的Pb、Zn等元素時(shí)，更加劇了對(duì)爐襯的侵蝕。如溫度高于1600℃，鋼中錳含量大于10%以上時(shí)，Mn將與耐火材料中SiO2的發(fā)生下述反應(yīng)：

在上述反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)，耐火材料的軟化點(diǎn)將降低到1150~1250℃范圍內(nèi)。為此，在冶煉ZGMn13等鋼時(shí)，冶煉溫度不能太高，且要求操作迅速準(zhǔn)確，以利于提高爐襯的使用壽命。

冶煉高硅鋼時(shí)，熔渣中相應(yīng)含有較高的SiO2，降低了熔渣的堿度而侵蝕爐襯。因此，當(dāng)爐中加入大量的硅鐵之后，應(yīng)盡快出鋼，這樣既能防止硅元素的極度燒損，又能保護(hù)爐襯。冶煉高鎢鋼時(shí)，鋼液中將出現(xiàn)鎢酸根，在高溫下，鎢酸根對(duì)爐底也有腐蝕作用。在相同的條件下，冶煉含碳很低的鋼時(shí)，由于〔FeO〕的含量高，〔FeO〕將與耐火材料中的SiO2形成低熔點(diǎn)的化合物，且又要求冶煉溫度較高，這對(duì)爐襯必然造成嚴(yán)重的侵蝕。Pb侵蝕爐底嚴(yán)重，甚至能造成漏爐的惡性事故，而Zn元素對(duì)爐襯的耐火材料也十分有害，尤其是它的氧化物極易聚積在耐火材料的孔隙中，使耐火材料膨脹造成破裂。

三、弧光的輻射或反射的影響

電爐煉鋼是靠電能轉(zhuǎn)換成熱能來(lái)熔化冷料和加熱熔池的，這種能量的轉(zhuǎn)換與傳遞又是借用電弧的弧光來(lái)完成。與此同時(shí)，弧光的輻射熱或反射熱也會(huì)作用到爐襯上而使耐火材料軟化。

目前，在電爐鋼的冶煉過(guò)程中，弧光的輻射或反射對(duì)爐襯壽命的影響雖然還不能完全避免，但可通過(guò)各種途徑盡量減少。如布料要合理，當(dāng)爐底還沒(méi)有形成足夠深的熔池時(shí)，電極最好不要迅速到達(dá)爐底，從而防止?fàn)t底被弧光直接灼傷。裝料時(shí)，固體冷料還應(yīng)合理地占有熔煉室空間，使之送電后在不太長(zhǎng)的時(shí)間里，弧光能被鋼鐵料所包圍；在冶煉過(guò)程中，制造能將弧光包圍住的泡沫渣，也能大大減少因弧光的輻射或反射對(duì)爐襯的危害。

四、機(jī)械碰撞與振動(dòng)的影響

裝料與布料不合理，在重料下沒(méi)有裝碎雜鐵或裝料前沒(méi)有墊入適量的石灰，或料筐抬得過(guò)高，爐底爐坡可能承受大塊重料的碰撞、振動(dòng)與沖擊而形成坑洼。倘若裝料無(wú)人指揮或吊車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，結(jié)果造成料筐歪拉斜拽碰傷爐壁，或鋼鐵料挑選不嚴(yán)，在熔化期出現(xiàn)嚴(yán)重的爆炸等，均降低爐襯的使用壽命。冶煉車(chē)間噪音大，噪音波的沖擊也是爐襯損壞的另一因素。

五、設(shè)計(jì)參數(shù)的影響

爐壁的侵蝕程度與電弧電壓和電弧功率的乘積成正比，而與電極到爐壁間的距離的平方成反比，常用符號(hào)風(fēng)表示，即：

R_E大說(shuō)明爐壁被侵蝕嚴(yán)重；R_E小則表示了爐壁被侵蝕的程度較差。從式15—3中可看出，電極與爐壁間的距離 對(duì)耐火材料侵蝕指數(shù)的影響呈平方關(guān)系，說(shuō)明L對(duì)船的影響最顯著，而L與爐襯的內(nèi)徑、極心圓直徑、電極直徑及電極的平面布置等關(guān)系極大，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，增大爐襯內(nèi)徑、減少極心圓直徑和電極直徑及改進(jìn)電極的平面布置等均有利于提高爐壁的使用壽命。

爐壁耐火材料的侵蝕指數(shù)與電弧電流和功率因數(shù)及電效率的關(guān)系如圖15—1所示。由圖中可以看出，在輸入功率相同的情況下，大電流、低功率因數(shù)操作比高電壓、大功率操作更有利于保護(hù)爐壁。

如果電爐爐蓋的設(shè)計(jì)拱度小或高度不夠（距熔池渣面過(guò)近），或電極孔與把持器孔不在同一中心線上，或電極與水圈間縫隙過(guò)小或過(guò)大，或水圈的寬度過(guò)窄等，也極易降低爐蓋的使用壽命。

六、操作水平的影響

在冶煉過(guò)程中，低水平的操作對(duì)爐襯的危害極大。吹氧不當(dāng)，氧管口的溫度高達(dá)2100℃，如氧氣火焰觸及爐底爐坡或渣線等部位，極易造成直接燒穿。電力制度使用不當(dāng)，容易出現(xiàn)前期溫度過(guò)高或還原期后升溫而使耐火材料損壞嚴(yán)重。造渣制度執(zhí)行不當(dāng)，如氧化渣過(guò)厚過(guò)稠而又低溫加礦，開(kāi)始時(shí)CO氣泡排不出來(lái)，后來(lái)猛烈進(jìn)發(fā)沖出，結(jié)果使?fàn)t內(nèi)壓力過(guò)大，容易造成爐蓋坍塌。如果還原期因某種原因而造成熔渣過(guò)稀，使弧光反射嚴(yán)重，也極易加速爐襯的損壞。化學(xué)成分控制不當(dāng)，造成重氧化而出現(xiàn)鋼液過(guò)熱，不僅延長(zhǎng)了冶煉時(shí)間，又降低了爐襯的使用壽命，尤其是冶煉低碳高合金鋼、高錳鋼、高硅鋼、高鎢鋼時(shí)更要多加小心。因此，提高操作水平，杜絕不正常的現(xiàn)象發(fā)生、盡量縮短冶煉時(shí)間，這對(duì)延長(zhǎng)爐襯的使用壽命極為有利。

七、其他因素的影響

在一般的情況下，非連續(xù)生產(chǎn)的煉鋼電爐其熱態(tài)的耐火材料在空氣中冷卻時(shí)，必然出現(xiàn)粉化，從而易使?fàn)t襯減薄。此外，返吹法比不氧化法冶煉、氧化法比返吹法冶煉、礦石氧化比純氧氧化冶煉易使?fàn)t襯侵蝕嚴(yán)重；不同鋼種因元素的組成及操作工藝不同，對(duì)爐襯的危害也不一樣。所以，合理地、適當(dāng)?shù)亟诲e(cuò)安排冶煉計(jì)劃及冶煉方法，有利于延長(zhǎng)爐襯的使用壽命。

在相同的冶煉條件下，造渣材料的優(yōu)劣、成渣速度的快慢對(duì)爐襯的使用壽命也有直接的影響。如石灰熔化的速度慢，加劇了對(duì)爐襯的侵蝕，有時(shí)還過(guò)多地消耗螢石，而螢石對(duì)爐襯的使用壽命極為不利，更何況有的螢石中還含有Pb、Zn等元素，對(duì)爐襯的危害更大。如造渣材料中含有較多的粉末，這些粉末不僅嚴(yán)重地影響鋼的質(zhì)量，且當(dāng)粉末隨同爐氣飛起，易與爐襯表面作用，生成低熔點(diǎn)的化合物，而促使?fàn)t襯層層剝落，這種腐蝕對(duì)高鋁磚和硅磚爐蓋的影響尤為嚴(yán)重。因此，在冶煉過(guò)程中對(duì)所用的造渣材料進(jìn)行嚴(yán)格的挑選是十分必要的。

爐體上連接的水冷系統(tǒng)應(yīng)確保使用正常，如果阻塞或漏水滴流在爐襯上，會(huì)加速了對(duì)耐火材料的熱侵蝕；爐殼的封閉圈、電極圈、爐門(mén)等變形嚴(yán)重或不齊全，容易出現(xiàn)氣體的對(duì)流，這不僅影響還原氣氛的保持，貽誤冶煉的正常進(jìn)行，也加劇了爐襯的損壞速度。

極少數(shù)是因冶煉工藝制定不當(dāng)，如冶煉方法或溫度參數(shù)確定的不合理，或操作程序安排不妥等而影響爐襯的使用壽命。此外，烤爐的電力使用制度及其烤程的安排和扒補(bǔ)爐的操作水平等，也是影響爐襯壽命的重要因素。

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