寶鋼直流電弧爐底電極套磚損毀的研究.pdf

1、由于直流電弧爐獨(dú)特的爐底供電方式，使底電極系統(tǒng)成為直流電弧爐的關(guān)鍵部位，是影響直流電弧爐使用壽命的決定性因素，而底電極套磚對(duì)底電極的使用壽命及其安全性能起著至關(guān)重要的作用。直流電弧爐的生產(chǎn)實(shí)踐表明，底電極套磚的使用壽命在很大程度上取決于鋼水溫度和鋼水碳含量，因此，研究并掌握鋼水溫度和鋼水碳含量對(duì)電爐底電極套磚侵蝕的影響具有重要意義。 本課題首先從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面研究和探討了鋼水溫度和鋼水碳含量對(duì)底電極套磚損毀的影響，并通過(guò)熱態(tài)

2、實(shí)驗(yàn)考察了鋼水溫度和鋼水碳含量對(duì)底電極套磚的侵蝕速度的影響，同時(shí)，對(duì)底電極套磚的損毀機(jī)理進(jìn)行了探討。 理論計(jì)算結(jié)果表明：鋼水中的[C]與底電極套磚耐火材料中氧化物組分間的反應(yīng)，主要是與其中的氧化鎂組分的反應(yīng)，其次是與鎂鋁尖晶石的反應(yīng)，而與氧化鋁的反應(yīng)很少。氧化鎂組分與鋼水中[C]間的氧化還原反應(yīng)是造成底電極套磚損毀的主要因素。隨著鋼水溫度的升高，鋼水中的[C]與耐火材料組分間的反應(yīng)加劇，鋼水對(duì)底電極套磚的侵蝕增加，特別是當(dāng)加熱溫

3、度高于2000K時(shí)，侵蝕更加顯著。在溫度一定的條件下，鋼水中[C]含量對(duì)耐火材料侵蝕的影響有雙重作用。隨著鋼水中[C]含量的升高，耐火材料組分與鋼水中[C]反應(yīng)所產(chǎn)生的氣相分解壓增加，耐火材料侵蝕加劇，但是，由于與鋼水中[C]平衡所需的[O]含量降低，抑制了耐火材料中氧化物組分的分解，也亦減少了耐火材料的侵蝕。 熱態(tài)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：隨著加熱溫度的升高，耐火材料的侵蝕指數(shù)隨之增加，特別是當(dāng)加熱溫度高于2000K時(shí)，耐火材料侵蝕指

4、數(shù)隨溫度增加的幅度更加明顯，同時(shí)由鋼水與耐火材料反應(yīng)產(chǎn)生氣體帶動(dòng)的鋼水流動(dòng)，對(duì)耐火材料形成的機(jī)械沖刷亦加劇。在鋼水[C]含量小于0.12％時(shí)，耐火材料的侵蝕指數(shù)變化不明顯、并維持在一個(gè)較高的水平上。但是，當(dāng)鋼水[C]含量高于0.12％時(shí)，隨著鋼水[C]含量的增加，耐火材料的侵蝕指數(shù)隨之減小。 對(duì)耐火材料侵蝕機(jī)理的研究表明：除了鋼水中[C]與耐火材料表面的MgO反應(yīng)使其產(chǎn)生化學(xué)侵蝕外，鋼水和熔渣向耐火材.料內(nèi)部的滲入以及低熔點(diǎn)物相