常用耐火砖砌筑电炉炉盖有哪几种？

20世纪50年代电炉盖使用硅砖(SiO293%〜95%)砌筑,其真比重低为2.37〜2.39，质轻价廉，具有良好的高温结构强度和抗蠕变性能。全硅质炉盖砖用于30t电炉，更高寿命约次，用于100t大型电炉，寿命为次。60年代后期，电炉炼钢开始推广吹氧技术，炼钢操作进一步强化。这种酸性硅砖炉盖不适应碱性冶炼，且冶炼温度已高出硅砖的温度，高温下熔融后的SiO2产生连续性的熔滴现象，导致炉渣碱度降低，影响冶炼作业，因而开发使用了性能更好的高铝砖。

 

炼钢高铝砖炉盖

 

高铝砖砌筑电炉炉盖始于50年代末。当时美国公司，采用高铝砖炉盖(Al2O365%〜80%)比硅砖炉盖寿命提高4倍，烧成高铝砖(Al2O380%)和磷酸盐结合的不烧高铝砖(Al2O380%〜85%)以及烧成莫来石砖或不烧磷酸盐结合莫来石砖，它们的共性是抗热震性优良。60年代初炉盖的寿命已达200炉左右。

 

法国钢厂电炉炉盖采用一般高铝砖(Al2O375%左右)，平均使用寿命150次。130t电炉则为133炉，用至90炉左右铕停炉中修一次，每吨钢耐火材料单耗2.75kg。电孔砖则在高铝矾土骨料中加入约3%Cr2O3，使用寿命至254炉以上，耐火材料单耗每吨钢降至1.0kg以下。

 

英国广泛采用Al2O365%〜85%的高铝砖砌筑炉盖，特殊需要部位也用板状刚玉砖(含板状Al2O390%〜)，但价格昂贵，约为硅砖的10倍，高铝砖的3〜4倍。为减缓炉盖热应力破坏作用，采用烧成高铝砖与不烧磷酸盐结合高铝砖相间砌筑取得良好的使用效果。

 

前苏联在高功率(HP)电炉盖，主要使用高铝砖(Al2O380%左右)和化学结合镁铬砖(MgO>65%，Cr2O37%〜15%)综合砌筑电炉盖。高功率(UHP)电炉盖则使用莫来石刚玉砖，该砖主要特征是热稳定性好，抗高温荷载变形能力强，这正好满足了炉盖用耐火材料的要求，前苏联的MK-80号莫来石刚玉砖，是以电熔刚玉和电熔莫来石颗粒强化结构的制品，用于第聂伯河特殊钢厂50t高功率电炉盖上，冶炼不锈钢和轴承钢使用寿命比镁铬砖炉顶提高25%〜35%。东方耐火材料研究院，采用电熔刚玉和氧化硅合成原料生产的莫来石刚玉砖A号和B号。用于电炉盖中心部位，不用中修寿命可达180〜220炉，比同期使用的镁铬砖寿命提高1〜1.5倍，白俄罗斯钢厂100tUHP电炉用莫来石刚玉砖寿命为286炉。莫来石刚玉砖用于炉盖三角区的寿命200〜265炉，若用刚玉砖其寿命则可提高炉次。在使用过程中，莫来石刚玉砖在1600〜1700℃高温下与烟尘相互作用形成低熔点矿相导致耐火材料损毁。提高制品的性能宜采用高纯原料，以增强直接结合程度。

 

电炉盖普遍采用高铝砖，在电孔和排烟孔周围熔损严重部位使用高纯氧化铝为主要原料的烧成高铝砖。或部分使用抗侵蚀、耐剥落的不烧砖，该种砖加入适量Cr2O3而具有高强度和耐侵蚀性能。此外，在不采用水冷炉盖四周使用不烧高铝砖的居多，而使用镁铬不烧砖的倾向减少。

 

浸溃炉盖

20世纪70年代海外炉盖砖用浸溃工艺改善高铝制品性能取得良好效果。采用MgO、Cr2O3、CaO、SiO2等氧化物作浸溃剂浸至制品孔隙中弥补基质易被熔蚀的缺陷，以改善制品结构提高其耐用性，使用Cr2O3为浸溃剂可减少低融物对炉盖砖的侵入，提高抗蠕变性能。经Cr2O3浸溃的刚玉砖的高温强度提高一倍以上，在高温下的变形量降低35%。

 

碱性炉盖

电炉盖用镁质砖。为保证炉盖结构的稳定和减少镁砖变形及剥落，采用铁皮镁砖或砌筑时插入铁片。由于铁皮产生感应电流(高功率电炉盖尤甚)，形成局部过热改用非磁性钢做砖壳。另一方面纯镁砖的线膨胀系数过大，用量不多。

 

其他碱性砖如镁铬质、铬镁质、白云石质、镁铝质等相继使用，有高温烧成砖或不烧砖，或经焦油浸溃的白云石砖等。它们具有优良的耐火性能和抗氧化铁与熔渣的侵蚀能力，在苛刻条件下，使用性能优于高铝砖。但因碱性砖体积密度髙，炉盖重(比硅砖重50%，比高铝砖重30%)，为此，改进炉盖结构的施工方法，采用不同材质综合砌筑以提高电炉盖的使用效果。

 

某公司用白云石砖砌筑炉盖，使用寿命为100炉左右,耐火材料单耗每吨钢4.0kg。该类砖的使用寿命与高铝砖相似，但费用却降低焦油白云石砖的理化性能为：MgO38.2%，CaO59.2%，体积密度2.6g/cm3，显气孔率2.2%。

 

前苏联冶金厂，100t电炉盖采用电熔镁铬砖砲筑寿命77炉，因排烟孔掉砖而停炉。以后主炉盖改砌烧结镁铬砖(烧结镁铬砂掺入铬精粉，经高温烧成后铬镁尖晶石发育良好，抗侵蚀耐剥落，MgO60%〜65%为宜)，小炉盖砌电熔镁铬砖冶炼不锈钢，炉盖砖蚀损均匀，寿命达***次。

 

综合炉盖

海外钢管公司在30t电炉盖曾采用高铝砖和碱性砖综合砌筑时，寿命达到*00〜*00炉，耐火材料每吨钢单耗2〜3kg。当主炉盖水冷面达70%〜80%时，炉龄达300炉;另一公司在40t电炉炉盖的外环上采用16块水冷箱板，小炉盖用化学结合镁铬砖砌筑，电孔周围用高铝质耐火捣打料，其炉龄由190炉提高到*00炉左右。