鐵合金冶煉是在高溫下進(jìn)行的多相物理化學(xué)過程，爐內(nèi)耐火材料工作條件十分惡劣。無渣法冶煉反應(yīng)坩堝區(qū)的溫度可達(dá)2000~3000℃，而有渣法冶煉的高溫區(qū)同時還發(fā)生各種侵蝕作用。我公司硅鐵和硅錳主要使用碳磚砌筑，碳磚具有熔點(diǎn)高、抗熱震性好、高溫強(qiáng)度高、不為合金和爐渣浸潤等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是易氧化，在400℃以上暴露在空氣中的碳磚即可發(fā)生氧化，在600℃以上二氧化碳和水蒸氣對碳制品起氧化作用。高碳鉻鐵主要使用的是鎂磚砌筑，鎂磚具有強(qiáng)度高、耐高溫，而且主要應(yīng)用在堿性爐渣冶煉，鎂磚的荷重軟化溫度在1550℃。截止目前，硅錳6#爐和鉻鐵8#爐爐齡全部都在7年以上，中間經(jīng)歷了幾次中修，如何延長爐齡是保證企業(yè)效益的一項重要指標(biāo)。陜西鐵合金爐廠家合元冶金機(jī)電自開始全部開始實(shí)施護(hù)爐體系管理，運(yùn)行至今，爐體運(yùn)行基本穩(wěn)定，對于爐體損壞及維護(hù)總結(jié)了幾方面的經(jīng)驗(yàn)，并制定了一系列的管控措施。

爐體損毀原因及分析

1、電極工作端長期過長，爐底耐火材料大量消耗，導(dǎo)致爐底溫度異常上升或發(fā)生爐底燒穿的后果。

2、電極工作端長期不足，高溫區(qū)上移，靠近電極高溫區(qū)域爐墻溫度異常上升，爐眼出鐵口周圍被沖刷較嚴(yán)重區(qū)域發(fā)生燒穿漏鐵爐渣的后果。

3、渣型不合理，堿度控制不符合要求，鐵水過熱嚴(yán)重，造成爐體的化學(xué)侵蝕，損毀爐體耐火材料。

4、長期停爐后開爐，爐體極容易出現(xiàn)膨脹崩裂的現(xiàn)象，如果頻繁啟停爐，會明顯觀察到爐體鋼板受到溫度變化而崩開，需要及時進(jìn)行修補(bǔ)。

5、氧氣吹氧開眼作業(yè)對爐眼及爐壁損耗極大，無論是碳磚還是鎂磚，在高溫條件下能夠發(fā)生氧化反應(yīng)，并且形成的假爐壁無法起到保護(hù)作用，大大加速了爐體的惡化。

6、爐體漏水及物料水分嚴(yán)重超標(biāo)，在進(jìn)入爐內(nèi)后雖然有一部分能夠蒸發(fā)，但是剩余部分則會隨著高溫分解，并形成氧氣，對爐壁進(jìn)行侵蝕。

7、由于達(dá)到泰曼溫度而發(fā)生的侵蝕，高碳鉻鐵與爐渣接觸的工作層鎂磚，承受著高溫鐵水和爐渣的化學(xué)侵蝕及機(jī)械沖擊、其成分及礦物組成均發(fā)生變化，鎂磚發(fā)生反應(yīng)的溫度雖然低于熔點(diǎn)，但開始呈現(xiàn)擴(kuò)散作用。

結(jié)合以上幾方面的原因，從物理、化學(xué)、機(jī)械等幾方面因素總結(jié)主要是：

1、熔蝕現(xiàn)象：耐火材料的工作溫度超過其耐火度就會發(fā)生熔蝕。熔蝕常發(fā)生在靠近電弧區(qū)的爐墻、電極端部的爐底等部位。通過對爐地測溫貼片及熱電偶數(shù)據(jù)分析，爐底電極端底部溫度.高，同時如果電極工作端過長，則爐底溫度明顯上升。

2、化學(xué)侵蝕：耐火材料同爐渣、金屬熔體、粉塵、廢氣及其他物質(zhì)之間的各種各樣的化學(xué)反應(yīng)稱為化學(xué)侵蝕?；瘜W(xué)侵蝕的類型有氣-固反應(yīng)、液-固、液-液反應(yīng)和氣-液反應(yīng)。當(dāng)耐火材料的工作溫度接近和超過其耐火度，金屬對火材料的化學(xué)侵蝕就更為突出。

3、機(jī)械作用：在工作層，高于荷重軟化溫度的耐火材料極易受到金屬和爐渣的機(jī)械作用力而發(fā)生損耗。

4、剝落落和崩裂：受到急冷急熱作用或不均勻的熱負(fù)荷，耐火材料內(nèi)生的熱應(yīng)力超過其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度而發(fā)生局部損壞。在長時間停爐并開爐后，爐體膨脹崩裂特別明顯，出鐵口溜槽也能夠觀察到這種現(xiàn)場。

爐體護(hù)爐措施

針對以上問題，公司分別從來“爐內(nèi)養(yǎng)護(hù)和爐外保護(hù)”兩方面入手，制定了以下措施：

(一)內(nèi)養(yǎng)方面

1、合理控制壓放量，不能以強(qiáng)壓電極來作為崗位任務(wù)指標(biāo)，應(yīng)該結(jié)合爐底溫度和爐壁溫度及各項參數(shù)情況探索合理電極壓放量，如果發(fā)現(xiàn)爐底溫度異常升高，或者爐壁發(fā)紅和升高的現(xiàn)象，及時調(diào)整壓放量，并進(jìn)行降溫處理。

2、完善技術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)，對于硅錳堿度控制和鉻鐵的鎂鋁比控制全部納入標(biāo)準(zhǔn)，并在采購和配料過程提前控制，如果無法達(dá)到條件，可適當(dāng)配入一些蛇紋石、菱鎂礦和石灰等避免出現(xiàn)大幅度偏差。

3、在硅鐵爐眼上方附加硅渣，從后期爐眼的堵眼深度看，具有一定的效果，但是要合理控制硅渣配入總量。

4、無水碳質(zhì)爐襯修補(bǔ)料進(jìn)行堵眼和爐體維護(hù)，.大限度提升爐眼及周圍爐墻使用壽命。

(二)外護(hù)方面

1、采用人工測溫和電子設(shè)備結(jié)合的方式。公司建立了分級護(hù)爐體系人工測溫跟蹤要求，對于不同的溫度區(qū)間范圍設(shè)置了人工測量的頻次和要求，同時在爐體不同區(qū)域安裝了爐體測溫貼片，分別能夠?qū)t體時時溫度進(jìn)行跟蹤測量和數(shù)據(jù)記錄，并形成曲線，通過人工和電子數(shù)據(jù)能夠?qū)t體運(yùn)行有一個較為準(zhǔn)確的評價。

2、規(guī)范開堵眼機(jī)開堵眼作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在爐眼堵眼作業(yè)一定要堵深堵實(shí)，開眼過程中嚴(yán)格控制氧氣使用。

3、各爐體對溫度較高區(qū)域通過架設(shè)軸流風(fēng)機(jī)和壓縮風(fēng)管強(qiáng)制冷卻措施，達(dá)到降低爐底溫度，通過控制熱平衡，控制泰曼溫度對爐壁損耗。

4、公司前期嘗試8-2#爐眼區(qū)域固定式熱成像儀，從使用效果來看熱成像儀對于爐體較薄弱區(qū)域定期進(jìn)行監(jiān)測，數(shù)據(jù)圖像較為直觀，效果較好，如果條件較好的情況下可以嘗試新設(shè)備的使用。

結(jié)語

礦熱爐爐役后期通過內(nèi)養(yǎng)和外護(hù)的手段，達(dá)到良好的護(hù)爐效果以維持爐體穩(wěn)定運(yùn)行。從目前來看，建立有效的護(hù)爐體系和運(yùn)行制度，同時結(jié)合目前主流的先進(jìn)設(shè)備，是一項投入小，產(chǎn)出高，能夠創(chuàng)造市場效益和安全效益的工作。