卡腰沖天爐具有先進的熔化技術指標—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。實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1410℃以上，半小時可達1450~1550℃。但是，當開爐1小時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，要想保持卡腰爐的優(yōu)點，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，它相當于將純剛玉熔融后加入10%以上的純Cr2O3而制成的一種復合耐火材料。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)定性和高溫熱化學穩(wěn)定性。
1.2鉻剛玉磚的化學成分
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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：熱導率為石英的二倍。鉻剛玉磚的熔點為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，因而爐體的關鍵部位采用鉻剛玉磚砌筑。砌筑鉻剛玉磚的粘結劑要根據(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踐發(fā)現(xiàn)，在所采用的硼酸以及磷酸作為粘結劑所筑的爐襯，以用磷酸鹽作為粘結劑所筑爐使用壽命最長（硼酸略低）。使用時首先將工業(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)火泥結合劑填充。烘干是關鍵因素之一。開始烘烤速度一定要慢，必須烘透，緩慢達到400℃（大約8小時），再升溫到500~600℃保溫8小時，再用焦炭加熱到1400℃以上保溫2小時，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，每次開爐時間平均為7小時，平均化鐵12~14t。在已使用的十五年時間能僅大修三次，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，同時也大幅度降低了生產(chǎn)成本。
由于爐襯極耐沖蝕，使爐型始終保持原設計形狀不變，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，避免了開始融化時出現(xiàn)的冷鐵水。在筑爐過程中采用磷酸作為粘結劑是否會出現(xiàn)磷污染的問題?關于這方面只要工藝得當不會出現(xiàn)問題。通過檢驗出爐鐵水的磷含量，發(fā)現(xiàn)即使在修爐后的第一爐鐵水中磷含量波動亦不大，對鑄件質(zhì)量不產(chǎn)生任何影響。
結論：用鉻剛玉磚修筑的沖天爐爐襯其壽命可達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)濟效益和社會效益顯著。