
【機】 basic furnace
alkali; soda
【化】 alkali; base
furnace; kiln; stove
【醫】 furnace
堿性爐(英文:Basic Furnace)是冶金工業中基于爐襯耐火材料化學性質分類的關鍵設備類型,特指使用堿性耐火材料(如鎂磚、白雲石磚)砌築内襯的冶金爐。其核心特征在于能夠形成高堿度爐渣環境,適用于特定冶煉工藝需求。以下是詳細解釋:
堿性爐的"堿性"指爐襯材料及操作過程中形成的爐渣呈化學堿性(主要成分為CaO、MgO等)。這種設計使爐内能維持高堿度(R = CaO/SiO₂ > 1.5),通過以下機制優化冶煉:
現代煉鋼主流設備,通過吹氧脫碳,堿性爐襯控制磷硫含量。占全球粗鋼産量約70%(中國金屬學會數據)。
廢鋼冶煉核心設備,爐襯采用鎂質耐火材料,適應氧化期高堿度操作,用于特殊鋼生産。
曆史上曾用于大規模鋼生産,因效率低被轉爐取代。
堿性爐的核心優勢源于爐渣堿度控制:
$$
R = frac{text{CaO} + text{MgO}}{text{SiO}_2 + text{Al}_2text{O}_3}
$$
當R > 2.0時,爐渣對磷的分配比(磷在渣/鋼中的濃度比)可達100以上,顯著提升鋼質純淨度(《鋼鐵冶金原理》數據)。
中國國标《YB/T 4198-2022》規定了堿性耐火磚的MgO含量(≥80%)及耐壓強度(≥40MPa),确保爐襯穩定性。生态環境部要求堿性爐配套煙氣脫硫設施,控制SO₂排放。
參考文獻
堿性爐是冶金和鑄造工業中常見的設備類型,其核心特征與功能如下:
堿性爐指使用堿性耐火材料(如氧化鎂、鎂砂、白雲石或鋁鎂磚)砌築爐體(包括爐頂、爐牆和爐底)的冶煉設備。這種設計使其能夠承受高溫堿性環境,適用于特定冶煉需求。
主要用于電弧爐煉鋼(如堿性電弧爐),或需要高純度金屬的鑄造工藝。隨着精煉技術進步,堿性爐在高端制造業中的應用持續擴大。
注:需注意“堿爐”在化工領域(如造紙業)指生産氫氧化鈉的設備,與冶金中的堿性爐功能不同,需根據上下文區分。
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