铬刚玉砖在冲天炉上的应用

卡腰冲天炉具有先进的熔化技术指标—炉温1450~1500℃、硅烧损＜8%、锰烧损＜13%，焦铁比1:7~9、氧化铁含量＜6%、还具有节能效果好的特点。实践中我们采用普通耐火砖和耐火材料砌筑冲天炉。开始出铁50公斤后，铁水的温度立刻可达1410℃以上，半小时可达1450~1550℃。但是，当开炉1小时50分钟后，温度又大为下降，降到1410℃左右。第二天大炉发现二排风口附近的耐火材料全部冲蚀掉了，卡腰炉变成了直筒式冲天路，从而失去其优点，要想保持卡腰炉的优点，就必须解决炉衬的耐火材料。

一：铬刚玉砖的形成、组成与性能

1.1铬刚玉砖是用纯白刚玉和添加的Cr2O3制成的一种产品，它相当于将纯刚玉熔融后加入10%以上的纯Cr2O3而制成的一种复合耐火材料。而在生产过程中要经过2000℃以上的高温冶炼，其成分较为均匀，因而具有极好的热稳定性和高温热化学稳定性。

    1.2铬刚玉砖的化学成分  

铬刚玉砖的密度为3.68g/m3：容积密度1850~2100Kg/m3：莫氏硬度为9：显微硬度2190~2270Kg/mm2：热膨胀系数约为石英的一半：热导率为石英的二倍。铬刚玉砖的熔点为180~2000℃

二：铬刚玉砖修筑冲天炉的使用方法

2.1 铬刚玉砖材料的选用

炉渣及金属侵蚀炉衬的速度与炉衬材料孔隙率的平方成正比。因此，高密度是提高炉衬寿命的关键因素之一。熔融后冷却凝固的铬刚玉砖孔隙最小，因而炉体的关键部位采用铬刚玉砖砌筑。砌筑铬刚玉砖的粘结剂要根据铬刚玉砖的材料匹配同样的铬质火泥，根据铬刚玉砖用于各种有色冶炼炉及熔炼各种合金钢中频炉之炉衬实践发现，在所采用的硼酸以及磷酸作为粘结剂所筑的炉衬，以用磷酸盐作为粘结剂所筑炉使用寿命最长（硼酸略低）。使用时首先将工业磷酸（浓度75%~85%）稀释到浓度为55%左右。加入量（稀释后）为10%~12%。，铬刚玉砖之间砌筑缝隙要小于1mm，如果有发现稍宽地方需要用铬质火泥结合剂填充。烘干是关键因素之一。开始烘烤速度一定要慢，必须烘透，缓慢达到400℃（大约8小时），再升温到500~600℃保温8小时，再用焦炭加热到1400℃以上保温2小时，即可投入熔化。

三：铬刚玉砖炉衬的使用效果

用铬刚玉砖修筑的冲天炉炉衬，每次开炉时间平均为7小时，平均化铁12~14t。在已使用的十五年时间能仅大修三次，平均炉龄350次。而用普通耐火砖仅能使用2~3次就必须大修换砖，因而铬刚玉砖砌筑之冲天炉炉衬寿命时普通耐火砖寿命的百倍以上，从而大大减轻了工人修炉的工作量，同时也大幅度降低了生产成本。

由于炉衬极耐冲蚀，使炉型始终保持原设计形状不变，因而可使铁水出炉温度保持在1450~1500℃不变，此外，由于不用修炉可采用闷炉工艺，从而大大简化了生产工艺，避免了开始融化时出现的冷铁水。在筑炉过程中采用磷酸作为粘结剂是否会出现磷污染的问题?关于这方面只要工艺得当不会出现问题。通过检验出炉铁水的磷含量，发现即使在修炉后的第一炉铁水中磷含量波动亦不大，对铸件质量不产生任何影响。

结论：用铬刚玉砖修筑的冲天炉炉衬其寿命可达普通耐火砖炉衬寿命的百倍以上。由于用铬刚玉砖修筑的冲天炉炉型在融化期间可以保持不变，因而使曲线炉膛的效能得到发挥，铁水质量稳定，采用铬刚玉砖修筑冲天炉综合经济效益和社会效益显著。