電爐爐蓋既受高溫作用,又經常受急冷急熱作用,對耐火材料要求較高。 我國電爐爐蓋使用的耐火材料,從最初采用的大塊特異形硅質組合磚,到添加 各種結合劑(水玻璃、磷酸、磷酸二氫鋁等)制備的不燒高鋁磚,或在配料中 引入硅線石族礦物原料,添加微粉、尖晶石、碳化硅等,近年來又研制了各類 耐火澆注料,以滿足超高功率電爐發(fā)展的需要。 電爐爐蓋使用的耐火材料 如下。
(1)局錯磚爐蓋我國高鋁礬土資源豐富、品種齊全,為開發(fā)高級高鋁質耐火材料提供了有 利條件。主晶相為剛玉的燒成高鋁磚,可用于超高功率電爐爐蓋,使用壽命大約150爐。防止剝落和提髙抗侵蝕件是延緩耐火磚損毀的關鍵。
(2) 含“三石”的爐蓋磚“三石”包括硅線石、藍晶石、紅柱石,屬硅線石族礦物,為同質異形體。 其理論組成為A1203 53。1%、Si02 36。9%。三種礦物原料均為高鋁礦物,具 有高鋁礦物的性能。“三石”被加熱至一定溫度不可逆的轉變?yōu)槟獊硎w (呈短柱狀、針狀的網(wǎng)絡結構)?!叭迸蛎浡逝c各自礦物的純度、粒度大小、雜質組成與含量等有關。 紅柱石、硅線石因轉變?yōu)槟獊硎瘯r體積膨脹小,體積穩(wěn)定性好,可不經預燒直 接制磚或部分引人使用。利用藍晶石體積膨脹大可以作不定形耐火材料的膨脹 劑或部分引入制磚。
(3) 不燒爐蓋磚不燒電爐蓋磚是近年開發(fā)的新品種,其優(yōu)點是生產工藝簡化、節(jié)能、抗熱 震性和抗侵蝕性能較好,但結構強度略差,性能及貯存期受包裝方法和環(huán)境影 響較大。 對高鋁不燒磚采用添加物SiC、MgO、A1203、C等或經輕燒油浸處 理是提高爐蓋磚高溫性能的有效措施。加入SiC的化學結合磚具有好的抗熱震 性和抗侵蝕性。
(4) 整體澆注爐蓋在電爐蓋三角區(qū)運用耐火預制塊,主要材質有剛玉質、鉻剛玉質、高鋁 質、莫來石質等。 耐火預制塊因整體性和抗侵蝕性較好,砌筑施工簡便、施工 質量相對有保證,使電爐蓋整體質量有了很大提高。一般超高功率電爐蓋三角區(qū)采用剛玉(鉻剛玉)質預制件。高鋁質和莫來 石質預制塊廣泛用于高功率電爐蓋三角區(qū)。