為了提高電爐爐頂?shù)氖褂脡勖?/span>，絕大多數(shù)超高功率電爐爐頂均采用水冷結(jié)構(gòu)，但電極周?chē)行膮^(qū)必須使用耐火材料，并且其使用壽命決定了電爐頂?shù)氖褂脡勖�。電爐頂中心區(qū)鉻剛玉預(yù)制件由于整體性好，施工安裝方便，使用壽命長(zhǎng)而受到電爐鋼廠(chǎng)特別是大中型電爐鋼廠(chǎng)的青睞。
1：電爐頂中心預(yù)制件的制作
根據(jù)電爐頂中心區(qū)的工況環(huán)境要求，在選擇電爐頂中心預(yù)制件時(shí)，主要采取了以下幾方面的措施 : (1) 選用高純剛玉作為主要原材料，以提高制品的耐高溫性能，進(jìn)而提高抗熔損能力；(2) 在剛玉質(zhì)預(yù)制件中引入優(yōu)質(zhì)氧化鉻粉(Cr2O3 > 99 %)，提高抗渣性，減少熔渣滲透，從而抑制結(jié)構(gòu)剝落，提高制品使用壽命；(3) 在剛玉質(zhì)預(yù)制件中引入耐熱不銹鋼纖維，以改善制品的韌性，提高制品的熱震穩(wěn)定性，從而改善應(yīng)力分布，抑制裂紋產(chǎn)生，提高制品使用壽命。
2：鉻剛玉預(yù)制件在電爐頂中心的應(yīng)用
電爐頂鉻剛玉預(yù)制件的厚度為600mm，電極孔φ510mm。生產(chǎn)完成后經(jīng)過(guò)300℃低溫烘烤然后交付廠(chǎng)家使用，經(jīng)過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)鉻剛玉預(yù)制件在電爐頂所承受的破壞環(huán)境，可以分為以下幾種情況。
2.1 爐蓋的急冷急熱
裝料時(shí)，爐蓋要旋開(kāi)造成溫度急劇下降，使?fàn)t蓋產(chǎn)生熱應(yīng)力從而引起剝落損毀。有效的方法是對(duì)廢鋼進(jìn)行打箍加工，以減少裝料次數(shù)。對(duì)提高電爐頂中心鉻剛玉預(yù)制件的使用壽命起到了積極作用。
2.2 除塵系統(tǒng)
除塵系統(tǒng)抽塵所形成的高速氣流對(duì)電爐頂中心鉻剛玉預(yù)制件工作面產(chǎn)生沖擊磨損；抽力不足時(shí)，冶煉所產(chǎn)生的煙氣和火焰大部分從電極與電極孔之間的間隙逸出，氣流長(zhǎng)時(shí)間劇烈沖刷使電極孔擴(kuò)孔嚴(yán)重。有效的方法是根據(jù)電爐容量的大小合理配置風(fēng)機(jī)，并根據(jù)冶煉工況調(diào)整風(fēng)量，使?fàn)t內(nèi)煙氣大部分能進(jìn)入除塵系統(tǒng)，同時(shí)要及時(shí)清理除塵系統(tǒng)入口處的鋼渣，以保證除塵孔的有效孔徑。
2.3弧光輻射及鋼水熱輻射引起的熔損
電爐冶煉時(shí)，電極放電所產(chǎn)生的弧光溫度高達(dá)2000 ℃以上，對(duì)電爐中心鉻剛玉預(yù)制件的工作面產(chǎn)生劇烈熔損。特別是起弧階段，電弧暴露在爐料上方，距爐頂近，熱輻射大。電弧越長(zhǎng)，功率越大，對(duì)爐頂輻射越大，爐頂損壞越快。為此，操作時(shí)要求在起弧時(shí)采用較低檔送電，控制電弧長(zhǎng)度，在穿井過(guò)程中逐漸采用大電壓、大電流供電，同時(shí)一旦熔池形成，立即噴入炭粉，迅速制造泡沫渣，屏蔽弧光以保護(hù)鉻剛玉預(yù)制件爐頂。
2.4鐵水兌入比例
鐵水中含有較高的硅、硫和碳，在氧化氣氛下易形成的氧化硅和少量的氧化硫等酸性物質(zhì)，將加劇對(duì)爐頂?shù)膿p毀。在強(qiáng)化操作的電爐上，隨著熱裝鐵水比例的增加，脫碳任務(wù)增加，吹氧量也隨之增大，此時(shí)碳-氧反應(yīng)劇烈，爐內(nèi)產(chǎn)生大量的CO、CO2及FeO等煙塵、氣體，熔池產(chǎn)生劇烈沸騰且溫度急劇升高。在高溫下氧化鐵易與爐蓋材料發(fā)生反應(yīng)形成低熔物，加速爐蓋的熔損，同時(shí)大量的高溫、高速煙氣增加了爐蓋的磨損，從而導(dǎo)致電爐頂壽命降低。鐵水兌入比例越高，影響越大。但通過(guò)增大除塵系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)壓，及時(shí)將煙塵抽走可以有效消除負(fù)面影響。
2.5電極噴淋
電極噴淋是為了降低電極消耗而采用的一種對(duì)電極實(shí)施保護(hù)的冷卻方法。它不僅可以有效地降低電爐煉鋼的電極消耗，同時(shí)由于水分的蒸發(fā)，可以吸收大量蘊(yùn)積在電爐頂中心鉻剛玉預(yù)制件上的熱量，有效地降低電爐頂中心鉻剛玉預(yù)制件的熱負(fù)荷，對(duì)電爐頂起到冷卻作用，即提高了電爐頂中心鉻剛玉預(yù)制件的高溫強(qiáng)度，增大了電爐頂中心鉻剛玉預(yù)制件下方爐渣的粘度，可以抑制爐渣與爐蓋之間的反應(yīng)，阻止?fàn)t渣滲透，從而減輕了爐蓋的侵蝕和渣滲透引起的結(jié)構(gòu)剝落。