大型锰硅合金矿热炉炉衬的砌筑

1、炉衬的工作环境和砌炉材料的选择

炉衬的质量直接影响炉龄的长短，炉衬应具有一定的强度和良好的绝热性能，不仅要承受炉料、高温炉气、熔融铁水的机械冲刷和炉渣的物化侵蚀，还要保证有良好的热震稳定性，如果选材不当或砌筑质量不达标，炉衬就会加快熔化、侵蚀甚至崩裂，从而导致穿铁漏炉，直接影响冶炼过程正常进行。

所以，炉衬的砌筑需根据各部位的温度差异和不良因素进行耐火材料的合理选用以达到提高炉衬的综合性能和使用寿命的目的，这是炉衬砌筑的基本原则。主要选用的材料有：石棉板、高铝骨料、高铝细粉、高铝砖、炭砖、黏土砖、粗缝糊、耐火泥、浇注料、碳素胶泥等。砌筑材料标准：具有较高耐火度，一定的强度（特别是高温强度），体积膨胀系数小，具有很高的抗热震性；耐物理化学侵蚀性能好；保温蓄热性能好等；加工精度高，外形符合国家标准；各材料保持清洁，不得混有泥土、灰尘等杂物，防止受潮、损坏。

2、矿热炉砌筑层次及选材

砌筑前合理设计图纸，如图所示。组织专业砌炉队伍及工具，按要求选购各种材料。目前，大型矿热炉炉衬的砌筑方法通常采用水冷炉壁和保温炉衬两种，本31.5MVA锰硅合金矿热炉炉衬的砌筑方式采用保温炉衬。

图注：矿热炉砌筑前图纸设计

1)绝缘层。

采用绝缘效果较好的石棉板，厚度10mm，共两层。炉墙也一样。

2)弹性层。

在绝缘层上面铺60～80mm厚的高铝骨料，炉墙绝缘层与耐火砖层预留100mm宽缝隙，填充高铝骨料，高铝骨料粒度范围3～12mm。

3)炉底及炉墙环炭耐火砖层。

大型矿热炉采用不少于10层炉底，本电炉采用12层炉底，由三种不同牌号的高铝砖砌筑，炉底耐火砖层厚度约900mm。炉墙环炭耐火砖采用双环砌筑，每环厚度230mm，总厚度为460mm。

4)工作层-炭砖层。

炉底炭砖共三层，自下而上，各层依次为预焙炭砖，两层半石墨炭砖，总厚度约l 200mm，炉墙环砌炭砖为半石墨炭砖，厚度为400mm。炭砖做好防氧化措施。矿热炉炉壳厚度30mm，内径12200mm，炉衬砌筑完工后炉膛深度3685mm，炉膛直径10200mm。出铁口炉眼下留铁层厚度200mm，电炉共设2个出铁口，出铁口短溜槽长度l000mm，出铁口夹角150°。炉底耐火砖第7层预埋4个测温热电偶（炉底中心1个，三根电极极心正下方各1个），炉墙四周预埋6个测温热电偶（环砌耐火砖第16层水平分布3个，分别正对三根电极，第23层水平分布3个，与第16层3个垂直错位2m左右分布）。

整个电炉的砌筑要保证耐火材料的紧密性和炉衬整体性，足够的弹性层可确保炉衬的热胀冷缩性。炉底和炉墙的厚度以及均匀分布的测温热电偶可以减小穿铁漏炉的几率，提高炉衬保温蓄热能力，在热停炉或负荷较大时保证炉衬的热稳定性，确保正常冶炼。