Four en ferroalliage ： Comment résoudre le problème de l'augmentation de la température et de la rougeur du fond du four

Traditionnelfours à arc immergé en ferroalliageutilisent généralement des blocs de carbone précuits et des revêtements de maçonnerie à fente large et grossière, et ajustez le courant primaire pour contrôler la profondeur d'insertion de l'électrode dans le four (c'est-à-dire la charge du four électrique). Prenons comme exemple l’équipement principal du four à arc immergé 2 * 25,5 MVA d’une entreprise. Son revêtement adopte la technologie de maçonnerie à joint fin en brique de charbon de bois semi-graphite, mais la rougeur du fond du four est apparue trois mois après l'ouverture du four. Grâce à l'anatomie fine du four et à l'analyse des causes, trouvez la solution au problème.

1 # four a été envoyé au four électrique. Après 6 jours, la charge initiale a été mise en service. Le premier fer à repasser a été produit le 7ème jour. Avec l'augmentation continue de la température du four, la tension secondaire a été progressivement augmentée le 12ème jour, et le deuxième four a commencé à transmettre de l'électricité.

Le 43e jour de fonctionnement du four n ° 1, un objet dur a été trouvé pour bloquer le drainage de la brasure d'acier pendant le processus de taraudage, ce qui s'est amélioré après le remplacement du trou de coulée. Il y avait plus de scories et moins de fer lorsque l'opération atteignait le 83e jour, et le phénomène de carence en fer apparaissait souvent. Au 90e jour, la température inférieure du four était supérieure à 600 degrés Celsius et la température inférieure atteignait 1050 ℃ le 95e jour, et la plaque d'acier inférieure était proche de la rougeur à cinq endroits près de la ligne centrale.

Une situation similaire s'est produite dans le four n ° 2 après cela, la température du fond du four est passée de 425 ° C à plus de 550 ° C et le four a dû être arrêté.

Analyse des causes

Lorsque le fond du four à arc immergé en ferroalliage est rouge ou usé, les principales raisons sont le matériau de revêtement, la qualité du four, le fonctionnement quotidien et la structure du four.

La zone de fusion du four électrique en alliage silico-manganèse contient du gaz aux extrémités des trois électrodes pour fondre et gazéifier les matériaux solides environnants pour former un creuset en forme de cavité. La température dans la cavité est aussi élevée que 2000-3000 ℃, et la surface chaude de la paroi du creuset est d'environ 1800-2000 ℃. La surface froide est d'environ 1500 ~ 1800 ℃, et le matériau solide à l'extérieur du creuset atteint 1500 ~ 1700 ℃ sur la paroi intérieure du revêtement du four.

La technologie de maçonnerie à joints fins précédemment utilisée, les matériaux réfractaires utilisés lors de la construction du four sont des briques d'argile N42, des briques à haute teneur en alumine L75, des briques de carbone précuites (semi-graphite), un mortier de carbone anhydre, une suspension de phosphate, une poudre fine dure à haute alumine , Pâte d'électrode à couture grossière basse température, brique semi-graphite-carbure de silicium. Lors de la construction du four, l'épaisseur réelle de ces matériaux était de 0,6345 m pour les briques d'argile, de 0,335 m pour les briques à haute teneur en alumine, de 1,206 m pour les briques de carbone semi-graphite, de 0,02 m pour les panneaux de fibres d'amiante pour l'isolation thermique et de 0,03 m pour la coque du four. plaque d'acier.

Ensuite, nous avons analysé la conductivité thermique et la température d'interface du matériau de revêtement.

Le problème principal d'un accident d'usure du four dans un four électrique en ferroalliage est le revêtement réfractaire dans le four. Le point de ramollissement de la charge des briques à haute teneur en alumine ne dépasse généralement pas 1200 ℃. Si la température de l'environnement de travail dépasse 1200, il est nécessaire d'ajouter une couche de briques de carbone léger à la surface de contact des briques de carbone et des briques à haute teneur en alumine pour réduire la température de la surface de contact à 1200 en dessous de ℃. Dans le même temps, la qualité de la maçonnerie du revêtement du four est également l'un des facteurs qui affectent la durée de vie. Divers matériaux réfractaires auront une dilatation thermique différente. Il est nécessaire de mettre en place une ceinture tampon élastique et l'épaisseur doit être appropriée. S'il est trop fin, il ne pourra pas compenser la compliance du réfractaire. S'il est trop épais, la coque du four ne restreindra pas l'expansion du matériau réfractaire et élargira facilement l'espace entre les briques.

La cuisson du revêtement du four doit suivre la courbe de chauffe. Le revêtement du four est divisé en deux parties: la couche de base et la couche de stockage de chaleur en fonction de la conductivité thermique. La courbe du four doit être formulée en fonction des caractéristiques du revêtement, du matériau réfractaire, de l'épaisseur, de l'emplacement de construction et de la méthode de cuisson.

D'autres facteurs qui affectent la durée de vie du revêtement du four sont le fonctionnement du four électrique à contrôleur combiné, les caractéristiques de l'arc, la distribution du courant, etc.

Analyse du nettoyage du four et conclusion

Après l'arrêt du four pendant une semaine, le four n ° 1 a été nettoyé et une couche de coke est apparue à une position située à environ 1 mètre 3 de l'embouchure du four, et son épaisseur était de 60% supérieure à la valeur normale; À 2,4 mètres de l'embouchure du four, la zone d'électrode triphasée Le corps en brique de charbon de bois apparaît parce que la brique de charbon de bois a augmenté et que la profondeur normale du four est de 3,6 mètres.

La raison de la rougeur du fond du four: la contrainte de température de la doublure en brique s'est produite pendant le processus de chauffage, ce qui a provoqué une fissuration supérieure bombée et une pénétration de fer. La zone du triangle en brique de carbone est libérée par la chaleur concentrée pour former un «renflement».

La technologie traditionnelle de construction de four à fente large peut garantir la durée de vie du revêtement de plus d'un an. Afin d'obtenir une durée de vie globale plus longue du revêtement, le pilonnage à froid peut être utilisé à la place de la maçonnerie à larges fentes en bloc de carbone précuit.

Si le bloc de carbone auto-cuisant est fabriqué avec des coutures fines, au moins 3 ans de durée de vie du revêtement du four peuvent être garantis. La clé de cette méthode est la conception et la sélection des matériaux de revêtement de four.