电炉各部位耐火材料的工作环境

电炉由炉体和炉盖构成，炉体外壳为钢板，内衬由耐火材料构成。炉盖外环为钢制，多为水套式，顶部除水冷式以外，皆由耐火材料构成。

    电炉炼钢主要使用电弧辐射加热，有时喷吹重油或氧气以加速熔炼。电炉内温度高，气氛变化大，冶炼周期比较短。同时，装炉料大多为冷态。

    电炉炉衬耐火材料经常受熔渣侵蚀，受钢水、熔渣和尘气的冲刷。此外，还受到髙温热辐射的作用，炉墙的一些热点区尤为突出。炉顶和炉衬的耐火材料在开启炉盖、修炉和装料时还会受到很大的热震和撞击，工作环境十分恶劣。由于电炉炉衬部位的不同，则各部位的工作环境和损毁情况也有很大差异。

    电炉炉盖（炉顶〉是带有电极孔和排烟孔的球面形结构，外环部分称为主炉顶，中间部分称作小炉顶，炉顶可以吊起或旋转，以便进行装料。电炉盖的工作条件极其恶劣，大量的热能由液面和炉衬耐火材料反射到炉盖上，使炉盖温度有时高达1700℃以上。其温度变化也非常急剧，装料期间，在15〜20s内，炉盖温度会从1600〜1650℃急剧降到500〜600℃，热侵蚀非常严重。其他还有熔渣、石灰和萤石粉面、炉气和烟尘等的化学侵蚀，以及炉盖提升、下降和炉子倾动时对其产生的机械振动，这些对炉盖都起着很大程度的破坏作用，严重影响炉盖寿命。

    其中，主炉顶的损毁主要是受高温和熔渣飞溅物的作用。以前采用硅质耐火材料炉顶，飞溅物中的CaO、SiO2和氧化铁等会与其发生反应，形成低熔点物质，熔融剥落，损毁严重。改用高铝耐火砖、镁铬砖等耐火材料作炉顶后，熔流现象较少，只是在工作面上形成变质层而产生热剥落现象。

    小炉顶炉衬耐火材料的损毁除主炉顶损毁情况外，还会受到高温热辐射作用，以及电极孔、排烟孔结构上的不利影响。此外还会受到高速气流和炉尘的冲刷。

    炉壁按照不同的工作环境，可分为普通炉壁区、渣线区和热点部位。炉壁经常受到高温作用和温度急剧变化的影响，而且还会受到钢液的直接冲刷、炉渣的化学侵蚀，以及炉料的机械碰撞和其他的热震动。

    在渣线区附近，耐火材料侵蚀损毁尤其严重。含有FeO、CaO、SiO2和少量Al2O3的炉渣以及炉尘喷射到炉壁上，和炉壁衬体相熔合，并逐渐向衬体耐火材料中的气孔渗透，表面层被渣化，再由于机械原因或热冲击而剥落。

    炉壁各部位的温度分布是非常不均匀的，其中三相电极所对应的区域温度最高，即热点部位，该部位除受熔渣和钢液的侵蚀外，还要承受电弧直接的高温辐射，致使炉衬损毁速度增大，损坏最快。有时该部位温度可达2000℃，尤其是2号电极处，是炉壁最薄弱的环节。若采用超高功率电炉变压器，热点部位炉壁的损毁更加严重。