鲁鲁鲁鲁鲁视频在线观看_久艾草在线精品视频在线观看_久久天天躁日日躁狠狠综合_在线午夜精品自拍小视频

熔分深還原電爐(簡稱熔分電爐)是整條線的主體設備，主要有兩個作用，一是熔化轉底爐生產(chǎn)的金屬化球團，并進行渣、鐵分離;二是對爐渣中的釩氧化物進行深還原，使釩元素進入鐵水，實現(xiàn)含鈦爐渣與含釩鐵水的分離。熔分電爐自運行以來，存在爐襯侵蝕的問題，特別是在渣線、三相電極背后及出鐵口、出渣口等位置侵蝕較為嚴重。

1、熔分深還原電爐概況

中試線的熔分電爐采用渣鐵分出操作工藝，出渣口與出鐵口垂直90°分布。熔分電爐工作層采用鎂碳磚，其主要性能指標為：體積密度3.07kg·m-3，常溫耐壓強度39.6MPa，w(MgO)=83.18%，w(C)=11.48%。

熔分電爐采用間歇式操作，金屬化球團分批加入爐內，還原劑焦丁與之配套加入。冶煉末期渣鐵分離后，開渣口出渣，渣出干凈后再開鐵口出鐵。金屬化球團典型化學組成(w)為：TFe63%~68%，MFe53%-60%，V2O5 0.7%~1.0%，TiO2 12%~15%，金屬化率80%~92%。

2、爐襯侵蝕原因分析

熔分電爐爐襯侵蝕較為嚴重的區(qū)域集中在渣線環(huán)周，特別是三相電極背后以及出渣口、出鐵口區(qū)域。侵蝕后的爐襯示意圖如圖2所示。分析爐襯侵蝕損毀原因，主要有高溫作用使鎂碳磚脫碳，磚的組織機構受到破壞;偏酸性的含鈦爐渣對鎂碳磚產(chǎn)生化學侵蝕，將其逐漸溶解;渣和鐵水流動對爐襯特別是渣、鐵口產(chǎn)生物理沖刷作用，加速磚襯侵蝕。

2.1爐襯局部高溫侵蝕

熔分電爐電極把大電流輸送到爐內，在電極末端產(chǎn)生電弧而將電能轉換成熱能，同時電流通過爐料而產(chǎn)生電阻熱，兩者所產(chǎn)生的高溫使爐料熔化并進行還原反應。電弧弧光波長在360~560nm之間，電弧溫度一般高于2000℃。電弧電流在電弧所在空間建立磁場，在弧柱上受到指向軸線的徑向電動力，壓縮電弧，當電弧一側存在鐵磁物體時，電弧將偏向鐵磁體。在三相電弧爐中，每相電弧受其他兩相電弧所建立的磁場作用，于是電弧傾斜，偏向爐襯，這種現(xiàn)象叫電弧外吹。電弧外吹使靠近電極的爐襯局部過熱，形成爐壁的熱點。資源綜合利用熔分深還原電爐電極外緣距渣線處爐壁只有550mm，距離較短，易在爐壁上形成溫度高的熱點，高溫使得鎂碳磚中的碳易被氧化成CO逸出，破壞磚的內部結構，同時使磚軟化，加之液態(tài)渣的流動沖刷，使得磚逐層剝落，縮短爐襯壽命。

除電弧高溫對爐壁的輻射傳熱外，高溫熔分渣對爐襯的浸泡作用也是導致爐襯侵蝕的另一重要原因。熔分深還原電爐兼有熔化金屬化球團并對渣中釩氧化物進行深度還原的作用。釩氧化物還原的化學反應及熱力學參數(shù)如表3所示。從表3可知，若想獲得較高的釩還原率，則鐵水溫度不宜低于1461℃(1734K)，否則需要延長冶煉時間。實際生產(chǎn)條件下，渣溫一般高于鐵水溫度。此外，冶煉金屬化球團過程渣量較大，高溫含鈦爐渣向爐壁輻射傳熱，同時浸泡渣線位置的鎂碳磚，鎂碳磚工作條件較為惡劣，蝕損較快。

表1 釩氧化物還原相關參數(shù)

2.2爐渣對鎂碳磚的化學侵蝕

化學侵蝕作用包括爐渣、爐氣對爐襯的侵蝕，渣中(FeO)、(TiO2)、(V2O5)以及爐氣中的O2等使鎂碳磚表面發(fā)生脫C反應，破壞了鎂碳磚結構。采用掃描電子顯微鏡(SEM)，觀察用后鎂碳磚的顯微結構，如圖3所示。圖中亮白色和灰白色顆粒經(jīng)EDS分析，分別證實為FeSi和Ti，應為渣中的FeO、SiO2和TiO2被耐火材料中的碳還原所致;灰色和灰黑色部分經(jīng)EDS分析證實分別為MgTi2O5、MgAl2O4和MgSiO4，是由耐火材料或渣中的MgO與渣中的SiO2反應所引起的。

圖3 使用后的鎂碳磚顯微結構分析

2.2.1FeO的化學侵蝕

渣中FeO與鎂碳磚中C基質發(fā)生氧化反應：

爐渣中FeO含量升高將加速對C基質的氧化12]。此外，F(xiàn)eO及其與SiO2反應形成的橄欖石都是低熔點物質，渣中FeO含量升高會導致爐渣黏度降低，從而增強爐揸中氧化物向反應界面層的擴散速率和爐渣向鎂碳磚的滲透，進而提高爐渣中氧化物與鎂碳磚中C的反應速率。中試線運行初期，由于設備的不穩(wěn)定性，熔分深還原電爐用金屬化球團由于存放時間長、密封效果不理想等原因，金屬化球團中FeO含量較高，加快了鎂碳磚的侵蝕損毀。

2.2.2TiO2等的化學侵蝕

對侵蝕后的鎂碳磚分析發(fā)現(xiàn)，在反應層和脫碳層有TiC、Ti-V-Fe合金存在。V2O5和TiO2隨熔渣進入磚內部，主要存在于鎂砂顆粒邊緣和基質中。高倍下觀察，基質中熔渣大量滲入的地方石墨已經(jīng)完全消失，僅留下角礫狀的空洞和少量的圓形氣孔，而渣量較小的部位則有石墨殘留，基質中夾雜有較多的高亮金屬顆粒。

滲入磚中的TiO2和V2O5與磚中的碳發(fā)生反應，使基質中碳含量減少，CO氣體放出，留下大量孔隙，為

熔渣的侵入提供更多的通道，從而加速基質的破壞。當T=1923K時，TiO2和碳之間的反應很容易進行：

綜合以上分析，鎂碳磚的化學侵蝕可以概括為以下過程：渣中的FeO、SiO2和TiO2先與鎂碳磚中的碳反應，碳被氧化后，給渣創(chuàng)造了進入耐火材料的通道，隨后氧化鎂溶解入渣中，與渣反應。通過碳的氧化和爐渣的侵蝕，一方面破壞了磚中碳的網(wǎng)絡結構，使組織結構疏松，高溫強度降低;另一方面使磚的表面形成低熔點的化合物，弱化并變質，從而在熔渣攪動沖刷、熱沖擊等作用下逐層脫落，造成鎂碳磚的損毀。

2.3渣、鐵的物理沖刷

冶煉形成熔液以后，在電極作用及分批加料的情況下，渣和鐵液會發(fā)生攪動，對爐壁產(chǎn)生沖刷。出渣、出鐵時，這種沖刷最為明顯，渣、鐵口的侵蝕也較為嚴重。