卡腰沖天爐具有先進(jìn)的熔化技術(shù)指標(biāo)—爐溫1450~1500℃、硅燒損＜8%、錳燒損＜13%，焦鐵比1:7~9、氧化鐵含量＜6%、還具有節(jié)能效果好的特點(diǎn)。實(shí)踐中我們采用普通耐火磚和耐火材料砌筑沖天爐。開始出鐵50公斤后，鐵水的溫度立刻可達(dá)1410℃以上，半小時(shí)可達(dá)1450~1550℃。但是，當(dāng)開爐1小時(shí)50分鐘后，溫度又大為下降，降到1410℃左右。第二天大爐發(fā)現(xiàn)二排風(fēng)口附近的耐火材料全部沖蝕掉了，卡腰爐變成了直筒式?jīng)_天路，從而失去其優(yōu)點(diǎn)，要想保持卡腰爐的優(yōu)點(diǎn)，就必須解決爐襯的耐火材料。
一：鉻剛玉磚的形成、組成與性能
1.1鉻剛玉磚是用純白剛玉和添加的Cr2O3制成的一種產(chǎn)品，它相當(dāng)于將純剛玉熔融后加入10%以上的純Cr2O3而制成的一種復(fù)合耐火材料。而在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過2000℃以上的高溫冶煉，其成分較為均勻，因而具有極好的熱穩(wěn)定性和高溫?zé)峄瘜W(xué)穩(wěn)定性。
1.2鉻剛玉磚的化學(xué)成分
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AL2O3 |
Cr2O3 |
SiO2 |
FeO |
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≥85 |
≥10 |
≤0.4 |
≤0.2 |
鉻剛玉磚的密度為3.68g/m3：容積密度1850~2100Kg/m3：莫氏硬度為9：顯微硬度2190~2270Kg/mm2：熱膨脹系數(shù)約為石英的一半：熱導(dǎo)率為石英的二倍。鉻剛玉磚的熔點(diǎn)為180~2000℃
二：鉻剛玉磚修筑沖天爐的使用方法
2.1 鉻剛玉磚材料的選用
爐渣及金屬侵蝕爐襯的速度與爐襯材料孔隙率的平方成正比。因此，高密度是提高爐襯壽命的關(guān)鍵因素之一。熔融后冷卻凝固的鉻剛玉磚孔隙最小，因而爐體的關(guān)鍵部位采用鉻剛玉磚砌筑。砌筑鉻剛玉磚的粘結(jié)劑要根據(jù)鉻剛玉磚的材料匹配同樣的鉻質(zhì)火泥，根據(jù)鉻剛玉磚用于各種有色冶煉爐及熔煉各種合金鋼中頻爐之爐襯實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在所采用的硼酸以及磷酸作為粘結(jié)劑所筑的爐襯，以用磷酸鹽作為粘結(jié)劑所筑爐使用壽命最長（硼酸略低）。使用時(shí)首先將工業(yè)磷酸（濃度75%~85%）稀釋到濃度為55%左右。加入量（稀釋后）為10%~12%。，鉻剛玉磚之間砌筑縫隙要小于1mm，如果有發(fā)現(xiàn)稍寬地方需要用鉻質(zhì)火泥結(jié)合劑填充。烘干是關(guān)鍵因素之一。開始烘烤速度一定要慢，必須烘透，緩慢達(dá)到400℃（大約8小時(shí)），再升溫到500~600℃保溫8小時(shí)，再用焦炭加熱到1400℃以上保溫2小時(shí)，即可投入熔化。
三：鉻剛玉磚爐襯的使用效果
用鉻剛玉磚修筑的沖天爐爐襯，每次開爐時(shí)間平均為7小時(shí)，平均化鐵12~14t。在已使用的十五年時(shí)間能僅大修三次，平均爐齡350次。而用普通耐火磚僅能使用2~3次就必須大修換磚，因而鉻剛玉磚砌筑之沖天爐爐襯壽命時(shí)普通耐火磚壽命的百倍以上，從而大大減輕了工人修爐的工作量，同時(shí)也大幅度降低了生產(chǎn)成本。
由于爐襯極耐沖蝕，使?fàn)t型始終保持原設(shè)計(jì)形狀不變，因而可使鐵水出爐溫度保持在1450~1500℃不變，此外，由于不用修爐可采用悶爐工藝，從而大大簡化了生產(chǎn)工藝，避免了開始融化時(shí)出現(xiàn)的冷鐵水。在筑爐過程中采用磷酸作為粘結(jié)劑是否會(huì)出現(xiàn)磷污染的問題?關(guān)于這方面只要工藝得當(dāng)不會(huì)出現(xiàn)問題。通過檢驗(yàn)出爐鐵水的磷含量，發(fā)現(xiàn)即使在修爐后的第一爐鐵水中磷含量波動(dòng)亦不大，對鑄件質(zhì)量不產(chǎn)生任何影響。
結(jié)論：用鉻剛玉磚修筑的沖天爐爐襯其壽命可達(dá)普通耐火磚爐襯壽命的百倍以上。由于用鉻剛玉磚修筑的沖天爐爐型在融化期間可以保持不變，因而使曲線爐膛的效能得到發(fā)揮，鐵水質(zhì)量穩(wěn)定，采用鉻剛玉磚修筑沖天爐綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。