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首先先分析電弧爐的工況環境，從爐子的結構和冶煉特點考慮電弧爐煉鋼是靠電弧的輻射加熱金屬爐料，在熔化期熔池未形成時，無論是全水冷爐蓋還是耐火材料爐蓋是沒有什么差別的，當熔池基本形成，電弧暴露后，電弧功率的供給，爐內熱交換特點就有較大改變。無論哪種爐蓋都是受電弧高溫區2000~4000℃高溫的灼燒但其高溫面積很小，僅占熔池面積的0.01%左右、三根電極形成的溫度區為1770℃左右，而其余形成的電極高溫區溫度為1550℃左右是靠爐襯受熱后多次輻射時加熱的。然而整個電弧功率約55%對熔池加熱，其余45%的電弧功率則對爐襯（包括爐蓋和爐壁）加熱，所以電弧區內的溫度是非常高的。 目前對于電弧爐爐蓋的砌筑所用的耐火材料各有不同，有的使用高鋁磚，有的使用耐火可塑料搗打成型，還有是在耐火材料廠家直接做整體爐蓋的澆注料預制件。其中的使用壽命都不一樣。
目前，堿性電弧爐爐蓋大多采用一級高鋁磚，分為異型和標準型兩種。采用標準磚，切磚量大，費工費時，砌筑質量不高。而采用異型磚，情況則恰恰相反，切磚量較少，磚縫小，砌筑質量好，所以費工時也較少。因此我國各鋼廠均采用異型磚。 對于爐蓋高鋁磚的砌筑上方法很多，最普遍的是“人字形砌法”。爐蓋砌筑前，應檢查爐蓋圈是否變形，并做水壓試驗，如有變形和漏水現象，則應在矯正和修補后才能使用。為了保證爐蓋砌好后有一定的拱度，砌筑前應把爐蓋圈放在混凝土或鋼制的模子上，爐蓋圈要擺平，找正中心后再開始砌筑。人字形砌筑法砌筑時，一般首先以爐蓋中心為基點拉“十”字線，此十字線中一根必須通過2號電極孔的圓心。先砌好十字線磚，然后由此從下而上向中部鋪砌至電極孔部位，再開始砌三個電極孔，最后砌電極周圍及中心部位。也有先砌電極孔的。砌筑時用的泥料是高鋁磚粉和鹵水的混合物。爐蓋各部分的尺寸應符合圖紙的要求，磚縫不大于2mm，磚與磚高低凸凹差不大于5mm，砌筑完畢后應進行干燥。 爐蓋還可以用耐火可塑料以搗打制作。這種整體打結的爐蓋可以達到整體砌筑爐蓋的水平，并為解決爐蓋材料開辟了新途徑。 電弧爐爐蓋采用耐火可塑料搗打施工，使全耐火材料爐蓋與全水冷爐蓋的優點集于一體，取得了較好的效果。耐火可塑料是以特級高鋁礬土為主要原料，加部分剛玉和不銹鋼纖維等，以磷酸鋁作結合劑而制成的。其主要理化指標如下:AL2O3≥75.21%，MgO≥9.5%，Fe2O3＜1.6%，烘干體積密度3.03g·cm-³，烘干線變化率0.5%~1.0%，耐壓強度≥46.5MPa，熱震穩定性（1100℃水冷＞25次）。 先將料混好，困料1~2d同時在全水冷爐蓋的內側打料面上均勻喊上用螺紋鋼制作的錨固釘，而后在進行二次混料，并采用專用工具將以混合好的耐火可塑料搗打在全水冷爐蓋的內側。采用濕法或干法搗打。搗打完畢，將爐蓋放在通風干燥處自然干燥一周除去耐火可塑料內的水分和濕氣。 為了避免耐火可塑料爐蓋在使用過程中漏水，在搗打耐火可塑料之前，應對全水冷爐蓋進行耐壓試驗，常規采用0.6MPa的水壓來試驗水冷管是否漏水：進行高溫烘烤時，須將水冷管內灌滿水，以免其在高溫受力不均，將焊縫及拉筋破壞而導致其在使用過程中漏水。 在使用過程中總結，耐火可塑料搗打的越多，搗打層越厚，爐蓋的使用壽命就越長，保溫性能就越好，降低電耗等效果就越明顯。因此，在爐蓋升降機械負載能力允許的情況下，耐火可塑料搗打層應盡可能厚寫。同時還可以看出，在搗打料的可塑料用量基本相同相框下，爐蓋的使用壽命相差也較大，這主要與可塑料施工搗打質量、自然干燥時間及烘烤質量有較大關系。 使用過程中發現：在耐火可塑料的施工加水量、搗打質量基本相同的情況下，自然干燥時間長，烘烤質量好，爐蓋的使用壽命就較長：烘烤爐蓋時若升溫過急，搗打層的抗熱震性較差，會在使用過程中分層脫離。因此，全水冷爐蓋內側搗打上耐火可塑料后，應確保自然干燥時間（特別是濕法搗打的爐蓋），并控制好其低溫、中溫、高溫下的烘烤時間，嚴禁升溫過急，以便盡可能去除搗打層內的水分，防止爆裂，提高使用壽命。 在電弧爐全水冷爐蓋上采用耐火可塑料搗打施工，較好地解決了全水冷爐蓋熱損失大，全耐火材料爐蓋使用壽命低的問題，取得了良好的使用效果提高了爐蓋的使用壽命。 |
