爐頂塞磚改進(jìn)及其在實(shí)際生產(chǎn)效果

爐頂塞磚基本結(jié)構(gòu)

改進(jìn)后的新型塞頭磚同樣由塞頭本體及接頭組成，但在裝配上綜合了插銷(xiāo)連接式塞頭磚與螺紋連接式塞頭磚的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)模具時(shí)充分考慮制作過(guò)程中存在插銷(xiāo)與塞頭不垂直、空心的插銷(xiāo)承受不了壓力機(jī)的壓力變形等問(wèn)題，采用特制的模具先將接頭預(yù)先放置在模具中，然后再將耐火材料放入模具中通過(guò)適當(dāng)?shù)膲毫褐普w成型，這樣一方面保證使用時(shí)的強(qiáng)度需要，另一方面使空心的插銷(xiāo)不變形。

爐頂塞磚實(shí)際使用效果

整體式塞頭磚使用后觀察，塞頭磚球冠端部侵蝕情況良好，且使用過(guò)程中未出現(xiàn)“掉頭”事故。

爐頂塞磚基本結(jié)構(gòu)

插銷(xiāo)連接式塞頭磚由塞頭本體及插銷(xiāo)式接頭組成，裝配時(shí)先將插銷(xiāo)式接頭從塞頭本體球冠端通孔處插入，然后用耐火泥料將縫隙填充飽滿。

爐頂塞磚使用中的問(wèn)題

使用后觀察，發(fā)現(xiàn)填充的耐火泥料易被沖蝕掉，且有時(shí)候噴嘴、塞頭本體球冠尖端亦部分被沖蝕掉。耐火泥料、噴嘴及塞頭本體球冠尖端被沖蝕掉后，外來(lái)夾雜物進(jìn)入鋼水，嚴(yán)重影響了鋼水的內(nèi)部質(zhì)量。

塞頭磚采用葉蠟石、石墨、高純炭粉作原料，以含固量>70%的811樹(shù)脂作結(jié)合劑，外加St粉作抗氧化劑，成型后經(jīng)浸漬干餾?？捎糜谥谱鞲郀t耐火材料。不澆注時(shí)它堵住水口保證不漏鋼。澆注時(shí)提高塞棒，使塞頭磚和水口磚產(chǎn)生間隙，鋼水從水口流出?？刂迫舻母叩?，可調(diào)節(jié)鋼水的流出量。塞頭磚和棒芯間可用螺紋或銷(xiāo)子固定。塞頭磚可以是黏土質(zhì)、不燒高鋁質(zhì)及焦油浸漬的不燒高鋁質(zhì)磚。

目前模鑄鋼錠的澆注系統(tǒng)主要分為兩種:一種是塞棒系統(tǒng); 一種是滑板機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。塞棒系統(tǒng)啟閉可靠，在澆注過(guò)程需要反復(fù)啟閉時(shí)一般被廣泛采用。此外，真空澆注的中間鋼包一般也較多采用塞棒系統(tǒng)。

塞頭磚是塞棒系統(tǒng)的核心部件，由耐火塞頭磚本體和塞頭內(nèi)置鋼制吹氬桿芯兩部分構(gòu)成。原有塞頭磚的種類(lèi)及其實(shí)際使用中的問(wèn)題塞頭磚按其與塞棒桿部的連接方式又分為兩種: 一種是插銷(xiāo)連接式塞頭磚; 一種是螺紋連接式塞頭磚。

電爐頂高鋁磚(highalumina refractory bri-ck for electric arc furnace roofs)是指以鋁礬土熟料和少量粘土配合制成Al₂O₃含量65%以上的、用于電爐頂?shù)哪突鹬破贰?

為冶煉某些特殊鋼，最初不論是堿性或酸性電爐，爐頂主要使用硅磚。硅磚具有荷重軟化溫度高，質(zhì)量小，在冶煉溫度下能支持爐頂不塌陷而長(zhǎng)期使用，英國(guó)早期在小型電爐上曾用過(guò)硅線石磚作爐頂。已具有硅磚沒(méi)有的某些優(yōu)點(diǎn)，如熱膨脹性均勻，線膨脹系數(shù)小，不需要膨脹縫。因價(jià)格是硅磚的3~4倍，故未能擴(kuò)大使用。

隨著電爐冶煉技術(shù)的進(jìn)步，吹氧助熔與精煉，冶煉溫度不斷提高，電爐容積日益擴(kuò)大，硅磚護(hù)蓋出現(xiàn)熔滴，流淌至爐壁影響爐墻壽命及爐渣成分。為調(diào)整爐渣成分需要用石灰時(shí)，石灰飛塵又加重了硅磚的腐蝕。20世紀(jì)60年代開(kāi)始，美國(guó)在煉特殊鋼電爐爐蓋上，對(duì)使用的燒成鎂鉻磚或鉻鎂磚、特殊鎂磚及白云石磚進(jìn)行了試驗(yàn)，電爐容積大的為100-160t，小的5-8t在小爐上不斷出現(xiàn)剝落，采用磚縫中夾帶鋼片的方法可以克服砌體剝落，但導(dǎo)致漏電和局部過(guò)熱。在大爐上使用，因過(guò)重而變形，須增設(shè)機(jī)械結(jié)構(gòu)架。盡管堿性磚抗渣性?xún)?yōu)于高鋁磚。試驗(yàn)后未取得理想效果，甚至不比高鋁爐頂磚壽命長(zhǎng)，且費(fèi)用高。

前蘇聯(lián)因缺乏鋁土礦資源，只有發(fā)展堿性磚爐頂。1970年蘇聯(lián)的電爐鋼比例僅為9.2%，而電弧爐用堿性磚爐頂達(dá)95%。

中國(guó)使用高鋁電爐頂始于1953年，得天獨(dú)厚的天然鋁土礦資源。簡(jiǎn)單的制造工藝和低廉的成本，成為普及使用的有利條件，從而取代了硅磚 。

電爐頂高鋁磚的技術(shù)性能根據(jù)Al₂O₃含量。中國(guó)分為DL-80、DL-75、DL-65 3個(gè)牌號(hào)，對(duì)磚型及砌筑有規(guī)范化設(shè)計(jì)。其技術(shù)性能如下（表1）：

爐頂高鋁磚的結(jié)晶相為莫來(lái)石-剛玉，高牌號(hào)的DL-80主要以剛玉相為主，耐火度高，對(duì)各種熔渣的抵抗性好。

爐頂高鋁磚約熱膨脹率隨著溫度升高而增大，尤其是高牌號(hào)磚在1200℃時(shí)可達(dá)0.8%-0.9% 。

砌筑爐頂時(shí)必須受力均衡、在徑向與圓周留出適當(dāng)?shù)呐蛎浛p。使用前先經(jīng)烘烤。在冶煉操作過(guò)程中出現(xiàn)剝落損毀時(shí)，采用較低牌號(hào)的磚為宜，熔融侵蝕損毀為主時(shí)，用較高牌號(hào)的磚為宜。并在持續(xù)高溫冶煉時(shí)，加爐蓋頂?shù)拇祷?。