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1 前言
特殊钢厂50吨电炉自设备引进以来, 经多年运转, 出现了设备烧损挂渣和氧枪挂渣问题, 一直未解决。近几年来, 电炉设备及氧枪又连续出现钢液、钢渣粘贴现象, 影响了生产的正常运行, 设备维修费用、氧枪消耗持高不下, 造成炼钢冶炼成本偏高。针对这一问题, 研制开发了L- 1; L- 2型高温涂料, 使用后效果、效益显著。
2 现状分析
2 1 氧枪沾枪原因
电炉送电后, 废钢在熔化过程中形成渣层, 渣层形成后, 氧枪周围形成富氧区, 在富氧状态下,渣内混杂的钢液造成氧枪表面溶化, 引起挂渣。氧枪表面挂渣后, 水冷系统导热性能下降, 引起渣层越挂越大。
2 2 电炉设备表面烧损原因
在氧枪沾枪的同时, 电炉炉盖和炉体接触处、三个电极孔和第四孔喷射火焰, 严重烧损50T电炉门型框架、横梁及旋转支撑, 在高温下引起设备变形及挂渣。
2 3 解决方案
2 3 1 通过分析氧枪挂渣和电炉设备表面烧损的原因, 考虑先配制一种解决氧枪挂渣的高温涂料, 命名为L= 1型涂料, 用其涂在氧枪表面, 迫使钢渣熔化后不粘贴在氧枪上, 从根本上解决氧枪挂渣问题。
2 3 2 在第一种配料的基础上, 设想再配置第二种涂料, 命名为L- 2型涂料, 用于50T 电炉门型框架、横梁及旋转支撑部位, 减少设备备品备件更换次数, 缩短维修时间, 降低维修费用, 延长使用寿命, 提高电炉作业率。
3 方案设计及应用
3 1 L- 1型高温涂料的研制
3 1 1 经考察和探讨, 并参考国内外有关资料, 用镁、钛质材料和结合剂为原料, 经稀释混合成浆料, 加涂在氧枪上, 待料浆干燥后, 在炉内经高温熔烧形成涂层, 称为熔烧涂层, 使钢渣不沾。经长期试验, 这种新型高温涂料, 在电炉氧枪上得以成功应用, 称之为L- 1型涂料。
3 1 2 L- 1型涂料配方
表1 L- 1型涂料配方的组成及作用
3 2 L02型高温涂料的研制
3 2 1 L- 1型涂料实验成功后, 又在该项技术的基础上, 进行了几十次试验与调整, 从降低成本出发又研究配制出了L- 2型涂料, 主要应用在50 t电炉设备防护。特别是2005 年6月电炉大修后, 用在50t电炉旋转支撑、门型框架、横梁及电
炉摇篮横梁、电炉底座等多部位, 均取得了很好的效果。
3 3 高温涂料的应用原理
3 3 1 原理
将抗氧化耐火涂层加涂在工件表面上, 待料浆干燥后, 在空气中经高温熔烧形成涂层。它具有耐热性、韧性、热稳定性和抗氧化性。熔烧涂料的特点是在加热熔烧后, 涂料的部分或全部变成液体状态并在底材表面流展而连接成一个连续体,在凝固后与底材牢固粘结在一起形成致密的保护层。
3 3 2 应用
熔烧涂层的应用根据不同的性能而用在不同的地方: 根据它的气密性、耐热性和抗氧化性, 应用于电炉炉门氧枪的入炉作业部位; 根据它的化学稳定性保护金属不受腐蚀气体或熔融金属的侵蚀用于电炉门型框架、横梁电炉摇篮、摇篮横梁和旋转支架上。
3 3 3 效果
电炉设备及氧枪经涂层后, 使其工件表面形成了0.3~ 0.4mm的陶瓷保护层, 使用该项技术, 选用合适配方可利用电炉炉温, 在炉内熔化期经1300 ~ 1700 的高温灼烧氧枪表面, 可直接形成陶瓷保护层。使钢渣内夹杂的钢液在高温下不易粘结在氧枪表面, 涂料内的镁质、钛质、结合剂在高温状态下渗入氧枪钢管表面, 使钢管表面涨力改变, 涂层后氧枪可连续使用192小时以上。
3 4 工艺流程
4 经济效益分析
4 1 使用L- 1型涂料经济效益计算
使用前氧枪消耗:
每年消耗300支! 1700元/支= 51万元
使用涂料后氧枪消耗:
年消耗58支! 1700元/支= 9.86万元
年节约51万元- 9.86万元= 41.14万元
4 2 使用L- 2型涂料进行设备防护的效果分析
4 2 1 50t电炉旋转支撑挂渣问题已基本解决, 不用单独停炉清渣, 提高了电炉作业率。
4 2 2 50t电炉门型框架、横梁的严重氧化时间延长了一倍以上, 提高了使用寿命。
4 2 3 50t电炉摇篮、横梁及电炉底座设备烧损问题彻底解决。其它部位使用效果良好。
5 结论
综上所述, 50 t电炉自使用这种新型涂料以来,节能降耗明显, 减轻了工人的劳动强度, 满足生产需要, 取得了良好经济效益。
