[发明专利]电炉小炉盖及制备方法

说明书

技术领域

本发明是对电炉小炉盖的改进，尤其涉及一种使用安全性好，寿命长，特别在铁水比大于40％时仍能保持长寿命的电炉小炉盖及制备方法。

背景技术

冶金电炉炉盖有大炉盖与中间三角区部位(俗称小炉盖)组成，在冶炼过程中，由于电炉炉顶长期处于高温状态，并且经常受到温度骤变的影响，以及炉内CO、CO₂、SO₂等和造渣剂的化学侵蚀、电极弧光的辐射及烟尘的冲刷，加上炉顶在升降旋转时还受到机械振动等作用，特别容易损坏。

尤其是小炉盖除上述以外还插放有电极，温度相对于其他部位高得多；而且电极孔的存在，还易受烟气冲刷；此外，当钢厂生产工艺有所调整，铁水比提高到40％以上时，铁水中硅、硫和碳会大幅度提高，从而造成浮渣变稀，难以在炉盖底面形成粘附保护渣层，而且脱碳一般都是在高温熔融状态下进行氧化熔炼，在氧化气氛下形成的SiO₂和少量的SO₂等酸性物质，将加剧对小炉盖的损毁，以及熔池发生碳-氧反应时会产生沸腾、搅动熔池，起到去除钢水中的气体和杂质、加速钢渣反应、均匀成分、均匀温度等作用，但钢水沸腾比纯废钢冶炼激烈得多，钢液喷溅也激烈得多，对小炉盖的侵蚀也就更为严重，因而小炉盖较大炉盖更容易损坏。特别是铁水兑入比例越高，对小炉盖使用寿命降低越多，此可使小炉盖使用寿命降低50％以上。例如国内某钢厂30t电炉冶炼纯废钢时，小炉盖的使用寿命为150次以上，兑入40％铁水后，同样材质的小炉盖使用寿命只有80次左右。所以电炉顶尤其是小炉盖成为整个电炉系统中最薄弱的部位，并成为制约电炉炉役的主要因素之一。

人们通过对炉盖采取降温措施，以延长炉盖的使用寿命：例如：

中国专利CN2160872、CN2514003公开的炼钢电炉排管水冷炉盖，其大炉盖采用水冷排管结构。水冷排管虽然对炉盖有降温作用，但主要是对大炉盖，而小炉盖中心部位基本无降温作用；并且小炉盖由于使用条件更为恶劣，不能采用水冷排管结构(漏水进入电炉会引发爆炸，对炼钢生产安全造成极大的隐患)，因此水冷排管只能用于大炉盖，而不能用于小炉盖。

中国专利CN2416468公开的新型电炉盖，通过在小炉盖电极孔内固定耐高温绝热管件，以减小电极对小炉盖的升温。但实际此隔热效果有限。

特别是采用上述方法，对于铁水比高的炼钢工艺，例如铁水比高于40％时，难以在炉盖内面形成保护层，由此造成对炉盖的加剧损坏缺陷没有得到克服，实际对小炉盖延长使用寿命作用不大。因此仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种使用安全性好，寿命长，特别在铁水比大于40％时仍能保持长寿命的电炉小炉盖。

本发明的另一目的在于提供一种上述电炉小炉盖的制备方法。

本发明第一目的实现，主要改进是在预制炉盖三角区(小炉盖)电极孔周围预置有风冷通道，并与外界冷却风连通，在使用时通过向风冷通道内连续通入冷空气，将蕴积在电炉小炉盖(特别是3个电极孔周围)的热量吸收带出，起到对炉盖的冷却降温，达到有效降低炉盖热负荷；同时炉盖内表面温度降低，还有利于增大炉盖下方炉渣的黏度，有利于在炉盖内工作面形成一层连续高黏滞性附渣层，以抑制炉渣与小炉盖发生反应，减少炉渣对炉盖耐火材料的侵蚀，实现本发明目的。具体说，本发明电炉小炉盖，包括炉盖本体和开设的电极孔洞，其特征在于炉盖厚度面、电极孔洞周围有预留的上下分成若干层、且径向尺寸不同的环形通道，所说各环形通道有伸出炉盖的外连接管。

本发明所说电极孔周围、上下分层设置的若干环形通道，主要是在炉盖内形成冷却降温通道，通过通入连续冷却气体，使炉盖降温。环形通道形状不限，可以是圆形，也可以是其他几何形状的环形通道，通道截面形状也不限，可以是圆形，也可以是其他几何形状。环形通道，较好是呈惯通结构，但由于有外连接管，也可以不连通结构。上下各层环形通道，径向尺寸不同，主要是从有利于确保炉盖强度角度考虑，各冷却环形通道在竖向投影面上不为同尺寸环形结构，更有利于确保炉盖强度(当然各层相同尺寸也不是不可以用)。各环形通道径向尺寸，一种较好为径向尺寸按炉盖面向下呈上大下小变化，此结构更有利于随着使用电极孔扩大后仍然保持较好的冷却。根据炉盖大小及电极孔布置，环形通道可以是环绕所有电极，也可以是每个电极孔周围均分别设置，本发明优先采用后者，可以有更好的降温效果。冷却环形通道，直径较好为10-30mm，过细对冷却效果有影响，过大则对强度有影响，需加大炉盖厚度。