自焙炭砖在矿热炉上的砌筑与传统的筑炉方法有所不同,避免了使用焙烧炭砖宽缝砌筑的缺点。砌筑自焙炭砖时配套使用无水压入泥浆炭素胶泥和细缝糊并施力压紧,炭砖环缝使用性能匹配的低温粗缝糊捣实。所有的炭砖要全部进行加工并预砌。出铁口部位采用抗渣性能好的半石墨炭-碳化硅砖。炭质炉底,炉衬均要复合整体化的加工和施工精度标准。
自焙炭砖炉底、炉衬利用烘炉和生产过程中的热量及炉内还原性条件,逐步石墨化,最后焙烧成坚实,致密整体性强的炭质炉衬,并且随着温度的升高发生质的变化,即炭质向石墨质转化。自焙炭砖在高温下形成致密的近似与无缝的整体,使合金难以渗透炉底,大大提高了炉衬的抗腐蚀能力,达到了延长炉衬寿命的目的,使生产尽可能长时间地连续进行,提高了电炉的利用率,增加了导热和导电性能,提高了熔池温度,利于电极深插,同时也节约了因停炉引起的各种消耗。
自培碳砖的砌筑:
① 筑炉材料的规格、品种和质量上都要符合标准要求。特别是出铁口部位的半石墨炭—碳化硅砖,必须进行异形精加工,并给出炉衬结构图。
② 严格按照炉衬结构图要求砌筑。在炉底、炉墙钢板处铺10~20mm厚的石棉毡,炉墙采用轻质粘土砖侧砌一层:炉底侧砌两层,并全部以粘土耐火泥浓浆砌筑。
③ 在炉底轻质粘土砖上部平砌高铝耐火砖,并紧靠炉墙轻质粘土砖,其炉衬砌筑耐火砖高度根据炉壳的具体尺寸以及工艺要求而有所不同。
④ 在筑炉过程中,自焙炭砖与耐火砖过渡区采用磷酸盐加耐火颗粒和高铝耐火泥,并按一定比例用挤压法砌筑,然后放木柴烘烤,使磷酸盐泥浆固结,增加耐火砌体的整体结构强度。
⑤ 出铁口内外采用预加工好的半石墨炭-碳化硅砖砌筑,两侧用高铝耐火砖固定,过渡部位捣制磷酸盐耐火混凝土。
⑥ 最后在自培碳砖的表面砌一层30mm厚的耐火砖,以便在烘炉过程中保护其不备高温所氧化。
矿热炉衬的寿命主要取决于出铁口部位浸蚀程度,而半石墨炭—碳化硅砖能较好的解决这一问题但该材料在高温条件下易与堵泥中的水发生气化反应,裸露于空气部位也易被氧化,而采用无水堵泥则彻底解决了这一问题,采用自焙炭砖砌筑并使用无水堵泥后,大修期延长两年以上,自焙炭砖材料及砌筑费用比使用焙烧炭砖的费用高约10%,但相对铁口大修带来直接和间接费用却大幅减少,相对的经济价值体现出来。