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中頻爐熔煉碳鋼 爐襯失效原因分析和對策(上)
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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.
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.
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