自焙炭磚爐襯在大型礦熱爐上的應用.自焙炭磚是上世紀七十年代初研究開發(fā)的一種新型炭質(zhì)筑爐材料。起初僅在中小型礦熱爐及電石爐上使用，隨著應用技術的成熟， 逐步在煉鐵高爐和大型礦熱爐上使用。在礦熱爐應用中，由于自焙炭磚爐襯的整體無縫結構特點，加之出鐵口部位采用石墨炭一碳化硅磚后，在使用過程中，一代爐齡壽命在冶煉同類產(chǎn)品的情況下提高了３倍左右，特別是在微渣產(chǎn)品冶煉中，一代爐齡可以達到10年以上。

1、自焙炭磚筑爐的特點

自焙無縫技術在礦熱爐的應用，基本解決了爐底滲鐵、爐襯短壽的重大難題，一定程度上改變了電爐的工藝條件，實現(xiàn)了高負荷、高爐溫，并為增產(chǎn)節(jié)能降耗奠定了基礎。自焙炭磚在礦熱爐上的砌筑與傳統(tǒng)的筑爐方法有所不同，避免了使用焙燒炭塊寬縫砌筑的缺點。砌筑自焙炭磚時配套使用無水壓入泥漿即炭素膠泥（見表１）和浸潤劑（也稱細縫糊，見表1）并施力壓緊，炭磚環(huán)縫使用性能匹配的低溫粗縫糊（見表1）搗實。所有的炭磚要全部進行加工并預砌。出鐵口部位采用抗渣性能好的半石墨炭一碳化硅磚。炭質(zhì)爐底、爐襯均要符合整體化的加工和施工精度標準。自焙炭磚爐底、爐襯利用烘爐和生產(chǎn)過程中的熱量及爐內(nèi)還原性條件，逐步石墨化，然后焙燒成堅實、致密整體性強的炭質(zhì)爐襯，并且隨著溫度的升高發(fā)生質(zhì)的變化，即炭質(zhì)向石墨質(zhì)轉(zhuǎn)化。自焙炭磚（見表1）在高溫下形成致密的近似于無縫的整體，使合金難以滲透爐底，大大提高了爐襯的抗腐蝕能力，達到了延長爐襯壽命的目的，使生產(chǎn)盡可能長時間地連續(xù)進行，提高了電爐的利用率，增加了導熱和導電性能，提高了熔池溫度，利于電極深插，同時也節(jié)約了因停爐而引起的各種消耗。

表1 炭素膠泥、浸潤劑、低溫粗縫糊和自焙炭磚理化指標

爐底蓄熱能力增強，使爐內(nèi)難熔雜質(zhì)不易凝固，且很容易隨流動的高溫液體排出，不易使爐底上漲。

低溫炭搗料的應用改善了工人的勞動條件，避免焙燒炭磚砌筑時的寬縫搗打不實和烘烤時收縮而出現(xiàn)的滲鐵現(xiàn)象。

2、自焙炭磚的砌筑

1）筑爐材料的規(guī)格、品種和質(zhì)量上都要符合標準要求。特別是出鐵口部位的半石墨炭一炭化硅磚，須進異形精加工，并給出爐襯結構圖（見圖１）。

2）嚴格按爐襯結構圖要求砌筑。在爐底、爐墻鋼板處鋪10～20mm厚的石棉氈，爐墻采用輕質(zhì)粘土磚側砌一層；爐底側砌兩層，并全部以粘土耐火泥砌筑。

3） 在爐底輕質(zhì)粘土磚上部平砌高鋁耐火磚，并緊靠爐墻輕質(zhì)粘土磚，其爐襯砌筑耐火磚高度根據(jù)爐殼的具體尺寸以及工藝要求而有所不同。

4） 在筑爐過程中，自焙炭磚與耐火磚過渡區(qū)采用高鋁耐火水泥，并按一定比例用擠漿法砌筑。

5） 出鐵口內(nèi)外采用預加工好的半石墨炭一碳化硅磚砌筑，兩側用高鋁耐火磚固定，過渡部位搗制磷酸鹽結合高鋁可塑料。

6） 然后在自焙炭磚的表面砌一層３０ｍｍ厚的耐火磚，以便在烘爐過程中保護其不被高溫所氧化。

7） 自焙炭磚爐襯在烘爐初期對溫升要求特別嚴格，在每個溫升段要有足夠的保溫時間。某廠16.5ＭＶＡ電爐烘爐初期溫升時間表，見表2。

表2 自焙炭磚爐襯溫升、保溫時間參考表

3、自焙炭磚在礦熱電爐上的應用價值

礦熱爐襯的壽命主要取決于出鐵口部位浸蝕程度，而半石墨炭一碳化硅磚能較地解決了這一問題；但該材料在高溫條件下易與堵泥中的水發(fā)生氣化反應，裸露于空氣部分也易被氧化，而采用無水堵泥則解決了這一問題。

某廠16.5ＭＶＡ電爐采用焙燒炭磚，半年便需要大修出鐵口，以后每季需大修一次。每大修一個出鐵口需要４天時間，送電后為了保電極、加熱爐料、提高爐溫要消耗近１０萬度電恢復爐況，恢復需要３天時間，鐵口大修養(yǎng)護需７～１０天，然后要大修另一鐵口。這樣整個大修過程到恢復生產(chǎn)需要１５～２０天時間，消耗各種材料２５～３０ｔ，耗電約２０～３０萬度；在鐵口大修期的８天中生產(chǎn)中斷，直接影響了產(chǎn)量和各項經(jīng)濟技術指標。

采用自焙炭磚砌筑并使用無水堵泥后，大修期延長兩年以上，自焙炭磚材料及砌筑費用比使用焙燒炭磚的費用高約１０％，但相對鐵口大修所帶來直接和間接費用卻大幅減少，相對的經(jīng)濟價值體現(xiàn)出來。

4、結語

1）若采用自焙炭磚爐襯并配套使用無水堵泥，爐齡會更長，效果將更明顯。

2）自焙炭磚的質(zhì)量和筑爐方法是保證爐襯壽命的基礎，烘爐是其中關鍵步驟。

3）自焙炭磚爐襯壽命相對較長， 經(jīng)濟價值明顯，值得推廣。