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电熔锆刚玉耐火材料生产方法及优势

作者:河南耐火材料厂日期:2018-05-23阅读

电熔锆刚玉砖的熔融技术分为还原法和氧化法两种
 


 

1、还原法又称埋弧法,是将石墨电极沉埋在炉猜中,因为电极在缺乏氧气的氛围中焚烧,便发作一系列的复原反响,使熔体中的某些高价氧化物处于贱价的不稳定状况,一同炭也进入熔体,这终究会使熔体的颜色变暗,假如电弧很短或电极处于半埋弧状况,有些弧光暴露虽能减轻熔体的神坛程度,但也归于复原法的领域。

2、电路中的炉料在消融过程中没有被渗碳或电熔渗炭又在浇铸前脱碳,这种终究使熔体不含炭的技术办法称为氧化法,又称明弧法。因为复原法使锆刚玉砖中有炭的存在,在玻璃窑中使用时,高温炭焚烧宣布气体将软化的玻璃相挤出,加快了玻璃液对砖的腐蚀,所以炭的存在对锆刚玉砖的耐腐蚀性是晦气的,现在多选用氧化法代替复原法,锆刚玉砖中炭的来历主要是石墨电极在放电时未焚烧而随电弧一同进入炉内的,因此要想办法阻挠炭入炉。

电熔锆刚玉砖,采用还原法生产时,熔体中的碳含量较高。多时可达0.12%~0.14%我国大部分厂家采用还原法生产电熔锆刚玉砖(33#),其碳含量在0.03%~0.05%之间,先进国家同类产品的碳含量仅为0.005%,是采用氧化法生产的。

碳的来源有以下几种途径:原料带来的碳,如工业氧化铝通常含有0.01%的碳,但有时其含量高达0.06%一0.29%,熔制过程中电极引起的增碳;含碳的浇铸模型等。

碳对电熔耐火材料有很大的危害性:气孔率随碳含量的增大而增大;容重随碳含量的增大而降低,电熔锆刚玉砖中的碳含量为0.05%和0.12%时,其容重相应为3.68和3.49g/cm3,碳含量高,会降低材料的玻璃相析出温度;抗玻璃侵蚀性降低;熔制玻璃时形成气泡的倾向增大;电熔砖中含有多的以碳化物形式存在的碳,在冷却过程中产生的应力大,成为制品机械强度降低和开裂的因素。

电熔耐火材料中的碳,以结合或元素形式存在,后者约占73%~83%,其余以一氧化碳或二氧化碳的形式存在,也有的认为主要以一氧化碳形式存在。为了减少碳含量,采用氧化电熔工艺是合理的。

氧化法生产电熔砖的特点,主要包括以下几个方面。

(1)高电压,长电弧作业。在还原电熔时,石墨电极插入熔液中,不仅使熔液增碳,而且会使配料中的铁、钛氧化物杂质还原成低价氧化物,从而使基质玻璃相的软化温度和粘度降低,使玻璃相的析出温度降低。

氧化法生产电熔锆刚玉砖是法国首先发明的,其特点是采用长电弧,电极不与熔液接触,作业空间处于氧化气氛中。博陶德和格罗利尔一巴罗恩曾报道过弧长与成品氧化态的关系。当电压增大时,电极与熔液面的距离增大,电弧拉长,石墨电极与熔体不接触或接触很少,所得产品较为氧化。为保证电压的调节,变压器需设计成多挡,日本的配套变压器有32个档。我国四川重庆潼南电熔耐火材料厂采用1.5t电弧炉,1800kV·A的变压器,设计电压有八挡,范围为121~300V,拉出的弧长为50mm左右。俄罗斯采用OKB-2126A型电熔炉,电压在270V时,碳含量可降低到0.01%~0.02%,此时的弧长为40mm,单位电耗2000kW·h/t,原料消耗1.5t/t,电极消耗40~50kg/t。北京玻璃耐火材料厂采用氧化法41#电熔锆刚玉砖,电压180~210V,电流2000~2500A,1吨熔液的熔融时间为2.5h。

在电流不变时,增加弧长可以创造条件使离子及某化合物与氧再结合。同时还可以将所生成的挥发性氧化物CO和CO2从电弧中引出。但是弧长有一定妁限度,一般为30~50mm。过长的电弧会引起电耗的增加。以电流和电弧长度为自变数,以电能消耗和试样中的碳含量为基可选择参数。

(2)向熔体吹氧。吹氧方法可采用正吹、侧吹,氧枪要多位置摆动,,防止吹氧不均。氧枪置于熔液面上,吹氧效果不好,氧枪插入熔液适宜深度,吹氧效果好。氧枪中心管走氧气,外套通循环水,头为多孔式。在保证降碳的前提下,吹氧时间应尽量缩短,长时间吹氧会造成熔液温度下降。熔液中存在过剩的氧,造成制品小针孔,从而降低电熔锆刚玉砖的理化指标。

(3)石墨化电极。由于甩极处在氧化气氛中,其燃烧和断头加剧,电极质量不好,掉入熔体中的碳会增多。应用空心电极及电极涂层有利于降低电熔砖中的碳含量。

(4)向配料或熔体中添加氧化剂和实行电炉无碳起燃—电极闭合或放自燃混合剂。

(5)感应搅拌,降低熔池中的温度梯度,强化熔融过程。

(6)采用水冷自身结渣炉衬。该炉衬的炉体不用其他材料,只在炉壳外加水冷却,使熔液在炉壳内衬粘附一层一定强度的耐高温的熔渣,可以避免炉壁过热和炉衬玷污熔液。采用以上措施可使电熔锆刚玉砖的碳含量降到0.006%以下,玻璃相的析出温度达到1400℃以上。

关于电熔锆刚玉耐火材料生产方法及优势就介绍到这里,希望对大家有所帮助,寰洋实业作为专业的耐火材料生产厂家,产品齐全,耐火砖有:粘土砖、高铝耐火砖、刚玉砖、莫来石砖产品质量优良,耐火材料价格实惠,欢迎大家来电咨询和选购。

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