為了提(ti)高(gao)電爐(lu)爐(lu)頂的使用壽命，絕大多數超高功率(lv)電爐(lu)爐(lu)頂均(jun)采用水冷結(jie)構(gou)，但電極(ji)周圍中心區必須使用耐(nai)火材(cai)料，并(bing)且其使用壽(shou)命決(jue)定了電(dian)爐頂的使用壽(shou)命。電(dian)爐頂中心(xin)區鉻剛玉預制件由于整體性好，施(shi)工安裝方(fang)便，使用壽命長而受到(dao)電(dian)爐鋼廠特別(bie)是大(da)中型電(dian)爐鋼廠的青睞。

1：電爐頂中心預制件的制作

根(gen)據電爐(lu)頂中心區的工況環境要求，在選擇(ze)電(dian)爐(lu)頂中心預制件時，主要采取了以下幾方面的(de)措施 : (1) 選用高純(chun)剛玉作為主(zhu)要原(yuan)材料，以提高(gao)(gao)制品的耐高(gao)(gao)溫性(xing)能，進而(er)提高抗熔損能(neng)力；(2) 在剛(gang)玉質(zhi)預制件中引入優(you)質(zhi)氧化(hua)鉻粉(fen)(Cr2O3 > 99 %)，提(ti)高抗(kang)渣性，減少熔(rong)渣滲(shen)透，從而抑制結構剝落，提高(gao)制品使用壽命；(3) 在(zai)剛玉(yu)質預制件中引入耐熱不銹(xiu)鋼纖維(wei)，以(yi)改善制(zhi)品(pin)的韌性，提高制品的熱震穩定性，從而改善應(ying)力分布，抑制裂(lie)紋產生，提高制(zhi)品使用壽命。

2：鉻剛玉預制件在電爐(lu)頂(ding)中心的應用(yong)

電爐頂鉻(ge)剛玉預制(zhi)件的(de)厚度為600mm，電極孔φ510mm。生產(chan)完成后經(jing)過300℃低溫烘烤(kao)然后交付廠家使用，經過觀察發現(xian)鉻剛玉預制件在電爐頂所承受的(de)破壞環境，可以分為以下幾種情(qing)況。

2.1 爐蓋(gai)的急冷急熱

裝料時，爐蓋要旋開造成(cheng)溫度急劇下降，使爐(lu)蓋產生熱應力(li)從而引(yin)起(qi)剝(bo)落損(sun)毀。有效的方法是對廢(fei)鋼進行(xing)打箍加(jia)工，以(yi)減少裝料次數。對提(ti)高電爐頂中心鉻剛玉預制件(jian)的使用壽命起到了(le)積極作用。

2.2 除塵系(xi)統

除(chu)塵系統抽塵所形成的高速氣流對電爐(lu)頂中心鉻剛玉(yu)預制件(jian)工作面產生沖擊(ji)磨損；抽(chou)力(li)不足時，冶煉所產生的(de)煙氣和火焰(yan)大部(bu)分從(cong)電(dian)(dian)極(ji)與電(dian)(dian)極(ji)孔之間(jian)的(de)間(jian)隙逸出，氣流長(chang)時間劇烈(lie)沖刷使電極(ji)孔擴孔嚴重。有效的方法是根據電爐(lu)容量的大小合理配置風機，并根據冶煉工況調整(zheng)風(feng)量，使爐內煙氣大部(bu)分能進入除塵(chen)系統，同時要及(ji)時清理除塵系(xi)統入口(kou)處的(de)鋼(gang)渣，以保證除塵孔(kong)的(de)有(you)效孔(kong)徑(jing)。

2.3弧光輻射及鋼水(shui)熱(re)輻射引起的熔損(sun)

電爐冶(ye)煉時，電極放電所產生的弧光溫度高達2000 ℃以上，對電(dian)爐中(zhong)心鉻剛玉預制件的工作面(mian)產生劇烈(lie)熔損(sun)。特別是起(qi)弧階段(duan)，電(dian)弧暴露在爐(lu)料上方(fang)，距(ju)爐頂近，熱輻射大。電(dian)弧越(yue)長，功(gong)率越(yue)大，對爐頂輻射越大，爐頂(ding)損(sun)壞越快。為此，操作時要求在起(qi)弧時采(cai)用較低檔送電，控制電弧長度(du)，在穿井(jing)過程中逐漸采用大電壓、大電流供電，同時一旦熔池形成，立即噴入炭粉，迅速(su)制(zhi)造泡(pao)沫渣(zha)，屏蔽弧光以保護鉻剛玉預制(zhi)件爐頂。 

2.4鐵水兌(dui)入比例

鐵水中(zhong)含有(you)較高的(de)硅、硫和(he)碳，在氧(yang)(yang)化氣(qi)氛下(xia)易形成(cheng)的(de)氧(yang)(yang)化硅和少量的(de)氧(yang)(yang)化硫(liu)等酸性(xing)物質，將加劇(ju)對爐頂的損毀。在強化(hua)操(cao)作的電爐上，隨著(zhu)熱(re)裝鐵水(shui)比例(li)的增加，脫碳任務增加，吹氧量也隨之增(zeng)大，此時碳-氧反應劇烈，爐(lu)內(nei)產生大量的(de)CO、CO2及FeO等煙塵、氣體，熔(rong)池產生(sheng)劇(ju)烈沸騰且溫(wen)度(du)急劇(ju)升高。在高溫(wen)下(xia)氧化鐵易與爐(lu)蓋材料發生(sheng)反應形成低(di)熔(rong)物，加速爐蓋的熔損，同(tong)時大量(liang)的(de)高(gao)溫、高(gao)速煙氣增(zeng)加了爐蓋的(de)磨損，從而導致(zhi)電(dian)爐頂壽(shou)命降低。鐵水(shui)兌入比(bi)例越高(gao)，影響越大。但通過增大除塵系統的風量和風壓，及時將煙(yan)塵抽走可以(yi)有效消(xiao)除負面影響。

2.5電極噴淋

電(dian)(dian)極噴淋是為了降低(di)電(dian)(dian)極消耗而采用的一種(zhong)對電(dian)(dian)極實施保護的冷卻(que)方法。它不僅(jin)可以(yi)有效地降低(di)電(dian)(dian)爐(lu)煉鋼的電極消耗，同時由于水分的(de)(de)(de)蒸(zheng)發，可(ke)以吸收(shou)大(da)量蘊積在電爐(lu)(lu)頂(ding)中(zhong)心鉻(ge)剛玉預制件(jian)(jian)上的(de)(de)(de)熱量，有效地(di)降低(di)電爐(lu)(lu)頂(ding)中(zhong)心鉻(ge)剛玉預制件(jian)(jian)的(de)(de)(de)熱負荷，對(dui)電爐(lu)(lu)頂(ding)起到冷卻(que)作用，即提高了電爐(lu)(lu)頂(ding)中(zhong)心鉻(ge)剛玉預制件(jian)(jian)的(de)(de)(de)高溫強度，增大(da)了電爐(lu)(lu)頂(ding)中(zhong)心鉻(ge)剛玉預制件(jian)(jian)下方(fang)爐(lu)(lu)渣(zha)的(de)(de)(de)粘度，可(ke)以抑制爐(lu)(lu)渣(zha)與爐(lu)(lu)蓋(gai)之間的(de)(de)(de)反(fan)應，阻止爐(lu)(lu)渣(zha)滲透，從(cong)而(er)減輕了爐(lu)(lu)蓋(gai)的(de)(de)(de)侵(qin)蝕和渣(zha)滲透引起的(de)(de)(de)結構(gou)剝落。