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转炉炼钢用耐材

作者:admin 发布日期: 2020-06-09 二维码分享

世界上炼钢主要是转炉炼钢、电弧炉炼钢和平炉炼钢。平炉炼钢基本上已被淘汰,主体是转炉和电弧炉炼钢。转炉炼钢占70%以上,电弧炉炼钢正在发展。随着废钢资源增加和电弧炉技术的发展和成熟,电弧炉炼钢的比例在增加,在发达国家达到了40%以上,而工业化程度低的国家,废钢资源贫乏而电弧炉炼钢比例较低,我国就属于这种情况。

转炉是以铁水和废钢为原料,经过造渣、吹氧等脱除碳,以炼得符合要求的钢水。它的冶炼钢种不同,炉衬的使用寿命不一样。如果炉子大,只冶炼碳钢,则冶炼温度较低,渣的成分也比较恒定。因此,使用寿命较高。而如果又有脱磷等,使用寿命就下降很多。近年来,转炉冶炼技术也得到了很大的发展,特别是转炉复吹工艺技术的发展,即在转炉炉底安置供气砖,通过供气砖向炉内吹氮气、二氧化碳、氩气或氧气,强化了熔池搅拌,改进了冶炼反应,这样缩短了炼钢时间,提高了钢水质量和降低了炼钢成本。但是复吹也加速了对炉衬耐火材料的侵蚀。转炉各部位受到不同条件的侵蚀。在炉帽,以炉渣侵蚀,气流冲刷即镁炭砖的氧化和清理炉帽时的机械损伤为主,因此炉帽应该使用高抗氧化和高强的镁炭砖为好。对于转炉耳轴区,受到炉渣的严重侵蚀,气流冲刷和氧化,并且受到机械应力作用,特别不易修补,因此应该选用.好的镁炭砖。要求碳含量16%-18%的高强高耐侵蚀的镁炭砖。对于渣线,主要受到炉渣的侵蚀,所以选用**高抗侵蚀的镁炭砖。对于装料侧,除了受到钢和渣的侵蚀外,还受到装铁水和废钢原料时的冲击和冲刷,并且这是非常严重的,因此该区域用高抗侵蚀和抗热震的高强镁炭砖。出钢口受到氧化、渣蚀、温度急变、钢水冲刷等作用,因此用高强、高抗氧化的镁炭砖。要提高转炉的使用寿命,炉衬耐火材料是影响使用寿命的一个重要因素,但是,操作条件是更重要的因素,良好的使用条件是炉衬高寿命的基础。一般情况下,操作条件是不可以随便更改的,它由生产不同的产品和工艺技术路线以及操作者的技能所确定。但是,**高炉衬寿命的另一个重要方法是维护。护炉可以使炉衬使用寿命提高数倍。因此,对炉衬的维护是极其重要的。目前转炉修补维护的措施有:(1)对于前后大面,用热自流修补料定期进行修补。对于耳轴和其他部位进行喷补。这种方法使炉衬的变化很大,如果适时喷补和维护,可以使炉衬寿命达到8000次以上,反之,如果维护不好,使用寿命可能也只有1000余次。(2)溅渣护炉。该方法向炉里加入一些轻烧镁球或白云石料,使渣的熔点和黏度升高,通过高压氮气,把含有轻烧镁和白云石的渣喷溅到炉衬上,降低了下次转炉冶炼时对炉衬的侵蚀。一般每一炉溅渣一次,这样维护了炉衬,可使炉衬的使用寿命达到20000炉次及以上。这种方法虽然达到了较高的使用寿命,但是它需要大量的氮气,并浪费了大量的氧化镁和白云石等资源,同时也带走了大量的热量,并且每一炉溅一次渣,也影响了炼钢效率。因此溅渣护炉有多少效益,应该全面评估。

在没有开发镁炭砖以前,转炉炉衬主要用烧成或焦油沥青结合的镁砖和镁白云石砖,.初200-300炉次(小转炉)。自从镁炭砖成功应用到转炉炉衬以来,镁炭砖在转炉上的应用比例越来越高,现在转炉工作衬基本上全是用镁炭砖砌筑的。..衬用镁砖,接缝料用镁质捣打料。转炉的使用寿命也逐步发展到现在的不溅渣的数千炉次,而通过溅渣,使用寿命可以达到数万炉次,炉衬变成了..性的。一般情况下,小转炉的出钢温度高,它的冶炼条件也较恶劣,使用耐火材料的质量也偏低,因此,它的使用寿命相应也较低。

影响转炉使用寿命的因素有:(1)渣的组成,渣中氧化铁每增加1%,使用寿命降低18-20炉次;渣中的MgO含量越高,对炉衬的侵蚀越低;渣中碱度越大,对炉衬的侵蚀也就越低。(2)出钢温度越高,使用寿命越低。一般在1600以上,每增加50使用寿命降低一倍。(3)冶炼时间越长,即吹炼时间越长,会加速炉衬的侵蚀,使用寿命与冶炼时间成反比。(4)间歇操作。冶金炉子停下来时,温度降下来,开炉使用时,温度迅速升高,这导致了强烈的热震,往往导致热应力,造成侵蚀加快和裂纹,甚至剥落,从而使炉衬使用寿命显著下降。(5)加铁水和炉料时,炉子倾动和撞击或冲刷,这都造成炉衬的不连续损坏,只有适时修补才行,否则就会大大降低使用寿命。

不过值得指出的是:我国转炉用耐材与日本的基本一致。较普遍选用碳含量18%的镁炭砖,而欧洲就不一样,比较普遍选用碳含量为10%-15%的镁炭砖。根据作者的研究结果,如果生产负荷重,炼钢节奏快,应该选用较低碳含量的镁炭砖为好,因为它的抗侵蚀性会更好。相反,如果炼钢节奏很慢,间歇时间较长,就应该选用较高碳含量的镁炭砖为好。

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