轉(zhuǎn)爐爐襯結(jié)構(gòu)

1、轉(zhuǎn)爐爐襯構(gòu)造 HYPERLINK “ :/ 2022.02.25轉(zhuǎn)爐耐火材料爐襯構(gòu)造可以分成爐底、熔池、爐壁、爐帽、渣線、耳軸、爐口、出鋼口、底吹供氣磚幾局部。永久層永久層是從安全角度考 慮設(shè)置的，很少消滅損壞現(xiàn)象，在砌筑的爐襯時(shí)，這一層是不需要撤除的。永久層厚度一般為 230mm 左右，用燒結(jié)鎂磚 砌筑 需要指出 的是 砌筑時(shí) 應(yīng)使用有較好粘接性的鎂質(zhì)火泥；砌筑后永久層有格外好的整體性，在以后反復(fù)撤除工作層時(shí)，永久層會(huì)保持較為完整。綜合砌爐在撤除使用后的爐襯時(shí) 覺察，損壞是由個(gè)別侵蝕嚴(yán)峻的部位不能使用造成的，而其余相當(dāng)多的部位雖然仍可以使用，可是為了砌筑的爐襯而不得不廢棄。這就使人們提出一個(gè)

2、綜合砌爐襯的概念。針對(duì)爐襯不同部位的侵蝕狀態(tài)選擇不同質(zhì)量的爐襯磚。渣線、耳軸區(qū)是轉(zhuǎn)爐爐襯中使用條件最苛刻的部位，受到鋼液、爐渣爐帽區(qū)主要受爐內(nèi)氣體 的沖刷作用，以及吹煉時(shí)爐渣的噴濺作高溫下鐵皮熔結(jié)在一起，使?fàn)t帽區(qū)的襯磚整體性更好；在鐵皮的外側(cè)焊樹脂為結(jié)合劑的粘接泥料，使?fàn)t襯有更好的整體性。爐壁區(qū)的襯磚，特別是裝料側(cè)的爐襯磚，受到鋼水、爐渣的沖刷作用，要 求具有較高的高溫強(qiáng)度。熔池和爐底的襯磚主要受到鋼液的侵蝕，應(yīng)具有很好的抗侵蝕性。500800mmlm很大的生產(chǎn)難度，一般要用高噸位真空壓磚機(jī)成型。成襯磚斷裂，破壞爐襯的整體性。底吹供氣磚在轉(zhuǎn)爐爐襯中底吹供氣磚是一個(gè)具有特別地位的磚種。在頂?shù)讖?fù)合

3、吹煉22材料為功能性耐火材料。直通孔式供氣磚是由不銹鋼管埋設(shè)在鎂碳質(zhì)耐火材料中構(gòu)成的，不銹鋼要埋設(shè)幾十根不銹鋼管。直通孔式供氣磚CON22使供氣磚及其周邊的爐底襯磚受到嚴(yán)峻沖刷和侵蝕。盡管承受的是優(yōu)質(zhì)鎂碳質(zhì)幾千上萬(wàn)次時(shí)，中途則要更換供氣磚。78hl0001200爐時(shí)，則需要更換供氣磚了，更換的供氣磚可以使用 500700出鋼口出鋼口磚大型轉(zhuǎn)爐出鋼口由 于通鋼量大，受到鋼液的沖刷，使用條件格外苛刻，一般壽命都比較短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與爐襯同步使用，只有 100 次左右。所以要經(jīng)常更換出鋼口磚 命長(zhǎng)，更換便利。這種磚是以高純?cè)系褥o壓機(jī)成型的。標(biāo)簽：轉(zhuǎn)爐爐襯構(gòu)造損毀機(jī)理轉(zhuǎn)爐爐襯構(gòu)造及損毀機(jī)理標(biāo)簽：轉(zhuǎn)爐爐襯

4、構(gòu)造損毀機(jī)理分類：耐火材料科普轉(zhuǎn)爐爐襯構(gòu)造及損毀機(jī)理轉(zhuǎn)爐爐襯耐火材料及爐襯的修補(bǔ)濺渣護(hù)爐的技術(shù)特點(diǎn)及其操作從氧氣轉(zhuǎn)爐誕生之日起，轉(zhuǎn)爐爐襯的耐火材料及其壽命，就是工程技術(shù)人員爭(zhēng)辯的重要課題之一。最初的爐襯壽命只有一百屢次，甚至幾十次，是阻礙氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進(jìn)展的主要障礙。經(jīng)過幾十年的開發(fā)爭(zhēng)辯，現(xiàn)在的爐襯壽命已經(jīng)到達(dá)了成千上萬(wàn)次，爐襯耐火材料的單位消耗降到了 2038kgt 鋼，應(yīng)當(dāng)說(shuō)已經(jīng)到達(dá)了一種技術(shù)水平高、應(yīng)用效果穩(wěn)定的狀態(tài)。這主要受益于耐火材料品種的開發(fā)，冶煉技術(shù)、造渣技術(shù)的進(jìn)步，煉鋼過程的穩(wěn)定操作，濺渣護(hù)爐技術(shù)等。爐襯耐火材料的損毀機(jī)理與耐火材料的化學(xué)成分、礦物構(gòu)造，煉鋼工藝過程等一些格外

5、簡(jiǎn)潔的因素有親熱關(guān)系，因此要在理論上完全說(shuō) 清楚幾乎是不行能的。幾十年來(lái)，人們對(duì)煉鋼熔體與耐火材料之間的高溫物理化學(xué)反響做過大量的爭(zhēng)辯，但是現(xiàn)在所能作出的結(jié)論，也 還只是宏觀的或是閱歷性的。歸納起來(lái)爐襯損毀的緣由大致分成四類：機(jī)械沖擊和磨損；耐火材料高溫溶解；高溫溶液滲透；高溫下氣相揮發(fā)；其中以，兩項(xiàng)被認(rèn)為是最根本的損毀緣由，所做的爭(zhēng)辯工作也最多。轉(zhuǎn)爐渣的成分主要為 CaO，SiO2，F(xiàn)eO 等，當(dāng)爐渣堿度偏低時(shí)，對(duì)以 CaO，MgO 為主要成分的爐襯耐火材料侵蝕嚴(yán)峻，爐襯壽命降低； 相反，當(dāng)爐渣堿度較高時(shí)，對(duì)爐襯的侵蝕則較略微，爐襯壽命也相對(duì)有所提高。這導(dǎo)致煉鋼工藝中造渣技術(shù)的變革，承受輕燒

6、白云石造渣，結(jié)果爐襯壽命有較大幅度的提高。爐渣中含有氟離子、金屬錳離子等時(shí)，或者熔池溫度上升到 l700以上，溶液的粘度會(huì)急驟下降， 爐襯的損毀速度加快，壽命大幅度降低。所以轉(zhuǎn)爐鋼水溫度偏高，會(huì)使?fàn)t襯壽命相應(yīng)降低。溶液滲入耐火材料內(nèi)部的成分包括：渣中的 CaO、SiO2、FeO；鋼液中的 Fe、Si、Al、Mn、C，甚至還包括金屬蒸氣、CO 氣體等。這些滲入成分沉集在耐火材料的毛細(xì)孔道中，造成耐火材料工作面的物理化學(xué)性能與原耐火材料基體的不連續(xù)性，在轉(zhuǎn)爐操作的溫度急變下， 消滅裂紋、剝落和構(gòu)造疏松，嚴(yán)格地說(shuō)這個(gè)損毀過程要比溶解損毀過程嚴(yán)峻得多。因此，要降低溶液對(duì)耐火材料的滲透，措施有：a.應(yīng)降

7、低爐襯耐火材料的氣孔率和氣孔的孔徑；b.在耐火材料中參與與溶液不易潤(rùn)濕的材 料，如石墨、碳素等；c.嚴(yán)格把握溶液的粘度，即把握冶煉強(qiáng)度、把握出鋼溫度等。由爐襯材料的抗渣侵蝕性試驗(yàn)，可得出鎂碳磚的渣浸蝕過程為：石墨氧化方鎂石相被渣中 SiO2、Fe2O3 侵蝕反響生成的低熔物被熔失。在含碳爐襯的耐火材料中，隨著碳含量的增加抗渣侵蝕性會(huì)有提高，但不是碳含量越高越好，由于碳含量越高，氧化失碳后爐襯耐火材 料的構(gòu)造越疏松，使用效果會(huì)變差。通過從大量的抗渣試驗(yàn)爭(zhēng)辯和轉(zhuǎn)爐實(shí)際操作可以得出一些爐襯耐火材料抗侵蝕性的生疏：鐵水成分對(duì)爐襯耐火材料壽命有顯著影響，特別是硅、磷、硫的含量。轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度過高將導(dǎo)致爐襯

8、壽命降低，特別是當(dāng)終點(diǎn)溫度在 1700以上，每提高 10，爐襯耐火材料的侵蝕速率都會(huì)有顯著增加。提高爐渣堿度有利于降低爐渣對(duì)堿性耐火材料的侵蝕。提高渣中 MgO 含量，可以降低爐渣對(duì)爐襯耐火材料的侵蝕。提高渣中 FeO 含量會(huì)導(dǎo)致爐襯耐火材料侵蝕加劇。轉(zhuǎn)爐吹煉初期，渣堿度比較低，對(duì)爐襯侵蝕嚴(yán)峻，應(yīng)承受白云石造渣，使渣中 MgO 含量接近飽和狀態(tài)。螢石對(duì)爐襯也有侵蝕，因此應(yīng)盡量降低螢石的參與量。白云石、鎂白云石耐火材料中，MgO 的抗渣侵蝕性要優(yōu)于 CaO，但是有 CaO 存在可以提高耐火材料的高溫?zé)崴苄院涂乖鼭B透性。要求爐襯耐火材料的原料有較高的純度，如鎂白云石砂要求雜質(zhì)總量 SiO2+A12

9、O3+FeO 小于 3；其他如電熔鎂砂、石墨等也有類似要求。其次節(jié) 轉(zhuǎn)爐爐襯構(gòu)造轉(zhuǎn)爐耐火材料爐襯構(gòu)造可以分成爐底、熔池、爐壁、爐帽、渣線、耳軸、爐口、出鋼口、底吹供氣磚幾局部。永久層永久層是從安全角度考慮設(shè)置的，很少消滅損壞現(xiàn)象，在砌筑的爐襯時(shí)，這一層是不需要撤除的。永久層厚度一般為 230mm 左右，用燒結(jié)鎂磚砌筑，需要指出的是，砌筑時(shí)應(yīng)使用有較好粘接性的鎂質(zhì)火泥；砌筑后永久層有格外好的整體性，在以后反復(fù)撤除工作層時(shí)， 永久層會(huì)保持較為完整。綜合砌爐在撤除使用后的爐襯時(shí)覺察，損壞是由個(gè)別侵蝕嚴(yán)峻的部位不能使用造成的，而其余相當(dāng)多的部位雖然仍可以使用，可是為了砌筑的 爐襯而不得不廢棄。這就使人

10、們提出一個(gè)綜合砌爐、均衡爐襯的概念。針對(duì)爐襯不同部位的侵蝕狀態(tài)選擇不同質(zhì)量的爐襯磚。渣線、耳軸區(qū)是轉(zhuǎn)爐爐襯中使用條件最苛刻的部位，受到鋼液、爐渣的沖刷、侵蝕以及爐內(nèi)氣體的沖刷作用，要求使用抗侵蝕性最好的 磚砌筑。爐帽區(qū)主要受爐內(nèi)氣體的沖刷作用，以及吹煉時(shí)爐渣的噴濺作用，這局部襯磚的主要問題是剝落和掉磚。爐帽區(qū)的襯磚大都處于一種 懸臂狀態(tài)，加之爐體的經(jīng)常搖動(dòng)，反復(fù)的加料、出鋼時(shí)的機(jī)械碰撞等緣由造成了掉磚現(xiàn)象。解決掉磚的方法有幾種：將這局部襯磚的 外面包裝鐵皮，高溫下鐵皮熔結(jié)在一起，使?fàn)t帽區(qū)的襯磚整體性更好；在鐵皮的外側(cè)焊接絞鏈并將絞鏈同爐殼連接在一起；在砌筑 爐帽區(qū)襯磚時(shí)，背部使用以樹脂為結(jié)合劑

11、的粘接泥料，使?fàn)t襯有更好的整體性。爐壁區(qū)的襯磚，特別是裝料側(cè)的爐襯磚，受到鋼水、爐渣的沖刷作用，要求具有較高的高溫強(qiáng)度。熔池和爐底的襯磚主要受到鋼液的侵蝕，應(yīng)具有很好的抗侵蝕性。爐襯磚的長(zhǎng)度為 500800mm，個(gè)別部位的磚長(zhǎng)度在 lm 以上，這種磚有很大的生產(chǎn)難度，一般要用高噸位真空壓磚機(jī)成型。轉(zhuǎn)爐爐襯磚都承受干砌法，不期望砌得過分嚴(yán)密，甚至還在磚縫中夾一些紙板。目前的襯磚大多是鎂碳磚，或者泥砌一些含碳的鎂白 云石磚。這些磚在高溫下均有不同程度的膨脹，砌筑過分嚴(yán)密會(huì)由于膨脹產(chǎn)生剪切應(yīng)力，簡(jiǎn)潔造成襯磚斷裂，破壞爐襯的整體性。綜合砌爐，應(yīng)依據(jù)不同廠家的具體狀況，選擇 36 個(gè)不同檔次的磚種，分別

12、砌筑在渣線、耳軸、爐壁、熔池等部位，以求獲得最好的經(jīng)濟(jì)效益。底吹供氣磚在轉(zhuǎn)爐爐襯中底吹供氣磚是一個(gè)具有特別地位的磚種。在頂?shù)讖?fù)合吹煉中，底吹 Ar，CO2，N2就是通過這塊磚吹入爐內(nèi)的，嚴(yán)格地講， 底吹供氣磚已經(jīng)脫離了原有耐火磚的概念，而具有確定的功能特征。因此，一般定義這類耐火材料為功能性耐火材料。最初的底吹供氣磚是單管式或狹縫式的，由于難于滿足頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝的要求，現(xiàn)在都已棄用，而改用技術(shù)更先進(jìn)的直通孔式供氣 磚。2mm一支供氣磚需要埋設(shè)幾十根不銹鋼管。直通孔式供氣磚生產(chǎn)技術(shù)難度較大，以高純電熔鎂砂、高純石墨、酚酣樹脂結(jié)合劑為原料，添加高效抗氧化劑，用等靜壓機(jī)成型。通過供氣磚向爐內(nèi)吹入

13、CO2、N2、Ar，在鋼水中形成大量氣泡、攪動(dòng)鋼水，使供氣磚及其周邊的爐底襯磚受到嚴(yán)峻沖刷和侵蝕。盡管承受的是優(yōu)質(zhì)鎂碳質(zhì)耐火材料，但還是難以到達(dá)與整個(gè)爐襯同步損毀的目的。因此，假設(shè)爐襯壽命在幾千上萬(wàn)次時(shí)，中途則要更換供氣磚。技術(shù)水平要求高的供氣磚則裝有預(yù)警裝置，當(dāng)損耗到達(dá)確定程度后，會(huì)發(fā)出警報(bào)，提示更換供氣磚。更換供氣磚是連同一小塊爐底襯磚一起更換。在轉(zhuǎn)爐鋼殼外裝置成一小塊活動(dòng)爐底，更換時(shí)拆下爐底，將損壞的供氣磚連同周邊的爐襯磚一起取下來(lái)，再將預(yù)先砌好的帶有供氣磚的小爐底裝上去。接縫處壓入鎂碳質(zhì)壓人料，更換即完成，更換約需 78h。一個(gè)的爐襯當(dāng)使用到 l0001200 爐時(shí)，則需500700

14、次：出鋼口在轉(zhuǎn)爐爐襯中，出鋼口磚是另一個(gè)具有特別意義的磚種。大型轉(zhuǎn)爐出鋼口由于通鋼量大，受到鋼液的沖刷，使用條件格外苛刻，一般壽100 24h。出鋼口磚從樣式上分，可以分成整體式和分段組裝式；從材質(zhì)上分，可以分成鎂碳質(zhì)和燒成鎂質(zhì)。目前認(rèn)為鎂碳質(zhì)整體出鋼口使用效果比較好，壽命長(zhǎng)，更換便利。這種磚是以高純?cè)系褥o壓機(jī)成型的。第三節(jié) 轉(zhuǎn)爐爐襯耐火材料50 年月氧氣轉(zhuǎn)爐初創(chuàng)時(shí)期，爐襯沿用了平爐、電爐使用的鎂磚、瀝青白云石磚；經(jīng)過幾次更換代，爐襯壽命有了大幅度提高。以下是幾十年來(lái)曾經(jīng)使用過以及目前正在使用的轉(zhuǎn)爐爐襯耐火材料。焦油白云石磚焦油白云石磚是我國(guó)應(yīng)用時(shí)間最長(zhǎng)，使用量最大的一種爐襯耐火材料。將自然

15、白云石和焦油混合配料，投入煅燒白云石砂，其理化指標(biāo)為：Ca0 5560，MgO 3236、雜質(zhì)總量(Si02+Fe203+A12O3)47，體積密度 295305gcm3。白云石砂預(yù)熱 300 600，參與結(jié)合劑焦油瀝青混料，振動(dòng)成型或機(jī)壓成型，生產(chǎn)出焦油白云石爐襯磚。這種磚的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)本錢低，但爐襯壽命也比較低， 現(xiàn)在已很少使用。二步料白云石磚用二步煅燒法生產(chǎn)白云石砂或鎂白云石砂。將自然白云石在 900下輕燒，加水消化，細(xì)磨，同時(shí)參與輕燒 MgO 粉，調(diào)整 MgO 含量，壓球或機(jī)壓成坯，在 1650以上煅燒成二步白云石砂或鎂白云石砂。同豎窯煅燒的白云石砂相比，雜質(zhì)含量低,燒結(jié)程度好，抗水化性

16、能優(yōu)，制磚后爐襯壽命也較高。鎂白云石碳磚以優(yōu)質(zhì)白云石砂、鎂白云石砂為根本原料，添加優(yōu)質(zhì)石墨，以焦油瀝青或樹脂為結(jié)合劑，機(jī)壓成型生產(chǎn)爐襯磚。由于添加石墨，這種磚 的抗侵蝕性有大幅度提高。鎂碳磚以優(yōu)質(zhì)燒結(jié)鎂砂、電熔鎂砂為根本原料，添加優(yōu)質(zhì)石墨，以焦油瀝青或樹脂為結(jié)合劑混料，高噸位壓磚機(jī)成型。這是目前使用效果很好 的爐襯磚。抗氧化鎂碳磚在生產(chǎn)鎂碳磚的配料中，參與金屬 Al、Mg、Si 粉，或MgAl、AlSi 合金粉，可以提高鎂碳磚的抗氧化性和高溫強(qiáng)度，它是價(jià)格最昂貴的爐襯磚。油浸磚將成型后的爐襯磚，包裹在焦炭粉中或在復(fù)原氣氛下，在 600900輕燒；輕燒后置于真空加壓罐內(nèi)浸漬焦油瀝青。經(jīng)油浸處理的

17、爐襯磚，氣孔率降低、透氣性降低，殘?zhí)剂吭黾?，高溫?qiáng)度提高。相應(yīng)抗侵蝕性提高，爐襯壽命也有所提高。第四節(jié) 轉(zhuǎn)爐爐襯的修補(bǔ)轉(zhuǎn)爐爐襯的修補(bǔ)是延長(zhǎng)爐襯壽命、均衡爐襯損毀、降低生產(chǎn)本錢的有力措施。由于轉(zhuǎn)爐操作的不穩(wěn)定因素，爐襯某些部位會(huì)消滅過早 地?fù)p毀，這時(shí)修補(bǔ)就應(yīng)當(dāng)開頭，而且這種修補(bǔ)要維持到爐襯壽命中止。到爐襯使用的后期，修補(bǔ)量會(huì)不斷增加，修補(bǔ)所用的時(shí)間也不斷l(xiāng)312被認(rèn)為是比較合理的修補(bǔ)量。投補(bǔ)將投補(bǔ)料從爐口投入爐內(nèi)，搖動(dòng)爐體。投補(bǔ)料在爐內(nèi)余熱的作用下，消滅流淌性并鋪展在爐襯的蝕損部位。投補(bǔ)料應(yīng)具有以下工藝性 能：投補(bǔ)料在轉(zhuǎn)爐爐襯的余熱溫度下(8001200)有很好的鋪展性；投補(bǔ)料在鋪展后能很快固化

18、；固體后的投補(bǔ)料與原爐襯材料有較好的粘結(jié)性；投補(bǔ)料自身應(yīng)有很好的抗侵蝕性。投補(bǔ)料以鎂砂、鎂白云石砂為根本原料，工藝性能則主要打算于結(jié)合劑。常用的結(jié)合劑是瀝青、樹脂，或兩者的混合物。由于價(jià)格便 宜，應(yīng)用便利，我國(guó)鋼廠實(shí)際使用的投補(bǔ)料是以瀝青為結(jié)合劑的。半干法噴補(bǔ)半干法噴補(bǔ)實(shí)施噴補(bǔ)作業(yè)的噴補(bǔ)機(jī)包括貯料罐、壓縮空氣輸運(yùn)機(jī)構(gòu)、噴嘴；貯料罐中的噴補(bǔ)料經(jīng)壓縮空氣送到噴嘴，混入適量水分(10l8)，在空氣壓力下以確定速度噴射到爐襯工作面上，噴補(bǔ)料最終粘結(jié)固化。影響噴補(bǔ)效果的工藝因素有：爐襯噴補(bǔ)是在熱態(tài)下進(jìn)展的，工作面的剩余溫度對(duì)噴補(bǔ)效果有明顯影響，一般認(rèn)為 8001000比較好；噴補(bǔ)料的顆料組成、結(jié)合劑、加

19、水量、空氣壓力等對(duì)噴補(bǔ)料的附著率有重要影響。噴補(bǔ)料的根本原料是鎂砂和鎂白云石砂，結(jié)合劑則主要是粉狀硅酸鈉、磷酸鈉，及鈣、鉀的磷酸鹽、鉻酸鹽等。結(jié)合劑的作用是使噴 補(bǔ)料有粘附性，能有效地附著在爐襯工作面上；另一個(gè)作用是在高溫下能形成高溫礦物相，使噴補(bǔ)料不但能與爐襯工作面結(jié)實(shí)地?zé)Y(jié)成一個(gè)整體，而且使自身有很好的抗侵蝕性。形成的高錳礦物相為 Mg2Ca4(P04)SiO4，熔點(diǎn) 1735?？梢钥闯觯趪娧a(bǔ)料組分中，含有確定CaO 是必要的。噴補(bǔ)料的有效性用附著率和使用次數(shù)來(lái)衡量，一般附著率要求大于 8535 次?；鹧鎳娧a(bǔ)火焰噴補(bǔ)最先應(yīng)用于焦?fàn)t的修補(bǔ)，后來(lái)擴(kuò)展到轉(zhuǎn)爐爐襯上，是一項(xiàng)技術(shù)難度較大的技術(shù)。對(duì)

20、于轉(zhuǎn)爐爐襯，半干法噴補(bǔ)是既簡(jiǎn)潔又便利的方法。但是它有致命的弱點(diǎn)，即在噴補(bǔ)過程中參與水分，這些水分在接觸到修補(bǔ)工作面時(shí)，由于剩余熱量的作用，會(huì)產(chǎn)生大量蒸汽并 會(huì)蓄集確定的蒸汽壓，給噴補(bǔ)料和工作面的粘結(jié)以及噴補(bǔ)料的使用留下隱患。但火焰噴補(bǔ)不添加水分，而是配入可燃性物料，可燃性氣體和氧氣，噴補(bǔ)料在噴射過程中燃燒發(fā)熱，一局部物料成熔融態(tài)，接觸到有相當(dāng)高溫度的工作面時(shí)，會(huì)馬上熔融燒結(jié)成一個(gè)整體。配入的可燃性物料和可燃性氣體包括焦炭粉、煤粉、丙烷、甲烷、氧氣等?；鹧鎳娧a(bǔ)多在轉(zhuǎn)爐出鋼后的作業(yè)間隙中進(jìn)展，噴補(bǔ)時(shí)間很短，爐襯剩余溫度比較高，粘附效果好，因此使用壽命比較長(zhǎng)，一般 l020次。由于火焰噴補(bǔ)技術(shù)比較簡(jiǎn)

21、潔，目前在國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)爐廠承受的較少。轉(zhuǎn)爐爐襯的濺渣維護(hù)承受激光測(cè)厚技術(shù)準(zhǔn)確地測(cè)定出爐襯的剩余厚度，運(yùn)用濺渣技術(shù)維護(hù)爐襯，使轉(zhuǎn)爐爐襯延長(zhǎng)使用長(zhǎng)壽，這是轉(zhuǎn)爐護(hù)爐技術(shù)的重大進(jìn)步。第五節(jié) 鎂碳磚鎂碳磚是 70 年月初消滅的，先是在超高功率電爐，接著在轉(zhuǎn)爐、爐外精煉爐上使用，獲得了格外好的效果。由此，人們才生疏到石墨、碳素材料和高溫耐火氧化物之間結(jié)合所產(chǎn)生的作用。斷裂韌性差、高溫剝落、抗渣滲透性差，這是高溫?zé)赡突鹬破返闹旅秉c(diǎn)，含碳耐火制品的消滅突破了這些弱點(diǎn)。在鎂碳磚中氧化鎂和石墨之間彼此相互包裹，不存在傳統(tǒng)概念中的所謂燒結(jié)；石墨具有熱傳導(dǎo)系數(shù)高， 彈性模量低，熱膨脹系數(shù)小，不簡(jiǎn)潔被熔渣浸潤(rùn)等優(yōu)點(diǎn)，因

22、此，由于石黑的引入，使?fàn)t襯耐火制品的斷裂韌性和抗渣滲透性有本質(zhì)的改善。鎂碳磚的主要特征是在微觀構(gòu)造上形成碳的結(jié)合物，這種結(jié)合是由有機(jī)結(jié)合劑在高溫下結(jié)焦碳化形成的。鎂碳磚是一種不燒制品，其理化指標(biāo)為：MgO7085，C l020，顯氣孔率3，體積密度 2.87gcm3，耐壓強(qiáng)度 4050MPa，1400l015MPa。影響鎂碳磚性能的工藝因素主要有原料、結(jié)合劑、添加劑等。鎂砂國(guó)外最初生產(chǎn)鎂碳磚時(shí)承受的是高純燒結(jié)鎂砂，隨著對(duì)鎂碳磚使用過程的深入爭(zhēng)辯覺察，高溫下有如下反響：MgO+CMg+CO這個(gè)反響一般在 1650開頭，到l750時(shí)反響加劇，這是鎂碳磚使用過程中損耗的重要緣由之一，也是鎂碳磚在 1

23、700以上使用損耗明SiO2，F(xiàn)e2O3 等對(duì)上述反響有促進(jìn)作用，因此，期望鎂砂有較高的純度。電熔鎂砂相對(duì)燒結(jié)鎂砂來(lái)說(shuō)，結(jié)晶構(gòu)造更完整，對(duì)碳的復(fù)原作用也更穩(wěn)定，特別是大結(jié)晶電熔鎂砂這些特征表現(xiàn)得更為突出，所以鎂碳 磚的生產(chǎn)開頭轉(zhuǎn)向使用電熔鎂砂?？紤]到碳的結(jié)合狀態(tài)和結(jié)合劑的浸潤(rùn)性，也可以電熔鎂砂燒結(jié)鎂砂混合使用。我國(guó)的鎂碳磚根本上是 使用電熔鎂砂。鎂碳磚的使用結(jié)果說(shuō)明，用 MgO 含量高、方鎂石相結(jié)晶顆粒大、鈣硅比大于 2 的鎂砂，生產(chǎn)鎂碳磚效果最好。石墨石墨是鎂碳磚中另一個(gè)根本組分。石墨具有很好的耐火材料根本特性，主要理化指標(biāo)：固定碳 8598，灰分 132(主要成分SiO2，Al2O3 等)

24、2092233640K(揮發(fā))。由于石墨格外簡(jiǎn)潔被氧化，所以長(zhǎng)期以來(lái)沒有引起人們的重視。鎂碳磚使用過程中，石墨的氧化有三種緣由：空氣中氧對(duì)石墨的氧化；渣中氧化物對(duì)石墨的氧化；石墨本身所含雜質(zhì)氧化物對(duì)石墨的氧化。這些氧化物主要指 SiO2 和 Fe2O3。鎂碳磚中雜質(zhì)氧化物和石墨反響后，造成磚體構(gòu)造疏松，透氣性增大、強(qiáng)度下降，這是鎂碳磚損毀的內(nèi)因。因此，生產(chǎn)鎂碳磚大都選 用純度高、磷片結(jié)晶大的石墨。結(jié)合劑結(jié)合劑對(duì)鎂碳磚及其他含碳耐火制品來(lái)說(shuō)，作用至關(guān)重要。石墨和耐火氧化物之間沒有互溶關(guān)系，也不行能相互燒結(jié)，常溫下他們要靠結(jié)合劑粘接固化。高溫下，結(jié)合劑則要結(jié)焦碳化，和石墨形成碳結(jié)合，一般這種結(jié)合劑

25、是指樹脂類、瀝青類等有機(jī)物。結(jié)合劑高溫結(jié)焦碳化后形成約 3左右的碳，這個(gè)量雖然不多，但在鎂碳磚或其他含碳制品中卻是最具有活力的組成局部，對(duì)制品的高溫性能有重要影響。我國(guó)鎂碳磚或其他含碳制品生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，其中一個(gè)重要緣由是結(jié)合劑不穩(wěn)定造成的。鎂碳磚結(jié)合劑大體可以分三種類型：酚醛樹脂類、改性瀝青類、石油裂解副產(chǎn)品類，其中使用效果最好、用量最多的是酚醛樹脂類。添加物在鎂碳磚的損毀過程中，石墨的氧化是最主要的緣由之一。由于氧化失碳，致使磚體構(gòu)造疏松，強(qiáng)度下降。損毀過程遵循氧化失碳 構(gòu)造疏松侵蝕沖刷溶損的路途。為了提高鎂碳磚的抗氧化性，可以參與確定量的添加物，包括硅粉、鋁粉、 FeSi 合

26、金、CaSi 合金、SiSi3N4B4C 添加物在確定溫度下形成的礦物相促成的。我國(guó)生產(chǎn)鎂碳磚及其他含磷耐火制品，最常用的添加物是鋁粉、硅粉和 SiC 粉。第六節(jié) 鎂鈣碳磚我國(guó)鎂白云石、白云石資源相當(dāng)豐富，幾乎每個(gè)省都覺察有白云石資源，是一種大量存在的耐火原料。特別是在缺乏菱鎂礦資源的我國(guó) 東南、西南地區(qū)，也都隱蔽有質(zhì)地優(yōu)良的鎂白云石、白云石資源。合理開發(fā)利用這些資源，緩解對(duì)鎂砂資源的依靠性，是一件格外有意 義的事。含 CaO 的爐襯耐火材料，高溫?zé)釞C(jī)械性能、高溫塑性都比較穩(wěn)定。CaO 對(duì)改善鋼中夾雜物性質(zhì)，以及對(duì)脫硅、脫硫、脫磷都有利。因此，鎂自云石、白云石質(zhì)耐火材料在冶煉純潔鋼方面將有很好

27、的應(yīng)用前景。我國(guó)在開發(fā)應(yīng)用鎂白云石、白云石質(zhì)耐火材料方面有很好的根底，豎窯煅燒白云石砂、焦油瀝青振動(dòng)大磚、燒成油浸白云石磚等在我國(guó)鋼鐵進(jìn)展過程中都起到過格外重要的作用。近年來(lái)由于大量使用 MgO-C 磚，才使這些已有的工藝生產(chǎn)線閑置起來(lái)。不少學(xué)者呼吁，一味追求鎂碳磚的做法并不見得合理，我國(guó)煉鋼爐襯材料應(yīng)走一條鎂質(zhì)、鎂鈣質(zhì)并舉的技術(shù)路線。鎂鈣砂優(yōu)質(zhì)鎂鈣砂是生產(chǎn)含 CaO 爐襯耐火材料的根底。在開發(fā)MgO-CaO MgO-CaO 系耐火制品的抗水化性能。鎂鈣磚、鎂鈣碳磚在鎂鈣磚、鎂鈣碳磚生產(chǎn)過程中，水化問題是一個(gè)關(guān)鍵。一般要承受無(wú)水結(jié)合劑，成品還要進(jìn)展防水處理。處理的方法有涂層、浸清焦油瀝青、真空

28、鋁箔包裝等，保存期為 6 個(gè)月到一年，在這個(gè)期間磚的理化指標(biāo)不應(yīng)有明顯的下降。第七節(jié) 濺渣護(hù)爐一、濺渣護(hù)爐技術(shù)的進(jìn)展和特點(diǎn)進(jìn)展概況爐齡是轉(zhuǎn)爐煉鋼一項(xiàng)綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。提高爐齡不僅可以降低耐火材料消耗，提高作業(yè)率、降低生產(chǎn)本錢，而且有利于均衡組織 生產(chǎn)，促進(jìn)生產(chǎn)的良性循環(huán)。所以，大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡是煉鋼工作者多年追求的目標(biāo)。轉(zhuǎn)爐爐襯工作在高溫、高氧化性條件下，通常以 0208mm爐的速度被侵蝕。為保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)和提高爐襯壽命，我國(guó)冶金工作者做了很多工作，如承受焦油白云石磚、輕燒油浸白云石磚，貼補(bǔ)、噴補(bǔ)、搖爐掛渣等措施，使?fàn)t齡逐步提高到 1000 爐以上；進(jìn)入80 年月，轉(zhuǎn)爐普遍承受鎂碳磚，綜

29、合砌爐，使用活性石灰造渣，改進(jìn)操作，承受掛渣、噴補(bǔ)相結(jié)合的護(hù)爐方法，使轉(zhuǎn)爐爐齡又有明顯提高。濺渣護(hù)爐是近年來(lái)開發(fā)的一項(xiàng)提高爐齡的技術(shù)。該技術(shù)最先是在美國(guó)共和鋼公司的大湖分廠，由普萊克斯氣體開發(fā)的，在大湖分廠和格棱那也特市分廠實(shí)施后，并沒有得到推廣。l991 年，美國(guó) LTV 公司的印地安那哈鮑廠(1ndianaHabor)用濺渣作為全面護(hù)爐的一局部。1994 9 232t 頂吹轉(zhuǎn)爐的爐襯壽命到達(dá) 15658 爐，噴補(bǔ)料消耗降到 038kgt 鋼，噴補(bǔ)料本錢節(jié)約 66，轉(zhuǎn)爐作業(yè)率 由l984 78提高到 l994 9715 家以上鋼廠承受該技術(shù)，美國(guó)內(nèi)陸鋼公司爐齡已超過 20220 爐。加拿大、

30、英國(guó)、日本等也已相繼投入試驗(yàn)和應(yīng)用。我國(guó)從 l994 年開頭轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐試驗(yàn)，承受和進(jìn)展的速度很快。鞍鋼、首鋼、寶鋼、武鋼、太鋼等一些轉(zhuǎn)爐廠承受濺渣護(hù)護(hù)技術(shù)，爐2022 年武鋼二煉鋼制造了 30368 爐的轉(zhuǎn)爐爐齡記錄。濺渣護(hù)爐是轉(zhuǎn)爐護(hù)爐技術(shù)的重大進(jìn)步，這項(xiàng)能夠大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡、降低耐火材料消耗的技術(shù)，在我國(guó)呈現(xiàn)了寬闊的推廣應(yīng)用前景。技術(shù)特點(diǎn)濺渣護(hù)爐的技術(shù)特點(diǎn)有：操作簡(jiǎn)便 依據(jù)爐渣粘稠程度調(diào)整成分后，利用氧槍和自動(dòng)把握系統(tǒng)，改供氧氣為供氮?dú)?，即可降槍進(jìn)展濺渣操作；本錢低 充分利用了轉(zhuǎn)爐高堿度終渣和制氧廠副產(chǎn)品氮?dú)猓由倭空{(diào)渣劑 (如菱鎂球、終渣改性料、輕燒白云石等)就可實(shí)現(xiàn)濺渣，還可以降低噸

31、鋼石灰消耗；時(shí)間短 一般只需 34min 即可完成濺渣護(hù)爐操作，不影響正常生產(chǎn)；濺渣均勻掩蓋在整個(gè)爐膛內(nèi)壁上，根本上不轉(zhuǎn)變爐膛外形；工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，無(wú)環(huán)境污染；爐膛溫度較穩(wěn)定，爐襯磚無(wú)急冷急熱的變化；由于爐齡提高，節(jié)約修砌爐時(shí)間，對(duì)提高鋼產(chǎn)量和平衡、協(xié)調(diào)生產(chǎn)組織有利；由于轉(zhuǎn)爐作業(yè)率和單爐產(chǎn)量提高，為轉(zhuǎn)爐實(shí)現(xiàn)“二吹二”或“一吹一”生產(chǎn)模式制造了條件。二、濺渣護(hù)爐工藝和實(shí)踐根本原理和操作方法濺渣補(bǔ)爐的根本原理是在轉(zhuǎn)爐出鋼后，調(diào)整終渣成分，并通過噴槍向渣中吹氮?dú)?，使?fàn)t渣濺起并附著在爐襯上，形成對(duì)爐襯的保護(hù)層， 減輕煉鋼過程對(duì)爐襯的機(jī)械沖刷和化學(xué)侵蝕，從而到達(dá)保護(hù)爐襯、提高爐齡的目的。圖 111 為某

32、廠 50t 轉(zhuǎn)爐濺渣與未濺渣時(shí)殘留爐襯比照?qǐng)D，兩者爐齡分別為 4409 和 1196 次。按該鋼廠的三段濺渣法(前期不濺，中期間隔濺，后期爐濺)，濺渣時(shí)爐襯最大平均侵蝕速度為 0095mm爐，相當(dāng)于不濺渣時(shí)侵蝕速度的 13。有些廠侵蝕速度還要小，幾乎趨向“零”侵蝕。濺渣后消退了渣線、耳軸部位的嚴(yán)峻侵蝕現(xiàn)象，各部位侵蝕均勻，爐襯殘留厚度根本接近。(a)(b)111 濺渣(a)與未濺渣(b)時(shí)殘留爐襯比較濺渣護(hù)爐操作步驟如下：將鋼出盡后留下全部或局部爐渣；觀看爐渣稀稠、溫度凹凸，打算是否參與調(diào)渣劑，并觀看爐襯侵蝕狀況；搖動(dòng)爐子使?fàn)t渣涂掛到前后側(cè)大面上；下槍到預(yù)定高度，開頭吹氮、濺渣，使?fàn)t襯全面掛上

33、渣后，將槍停留在某一位置上，對(duì)特別需要濺渣的地方進(jìn)展濺渣；濺渣到所需時(shí)間后，停頓吹氮，移開噴槍；檢查爐襯濺渣狀況，是否尚需局部噴補(bǔ)，如已到達(dá)要求，即可將渣出到渣罐中，濺渣操作完畢。如何有效地利用高速氮?dú)馍淞鲗t渣均勻地噴濺在爐襯外表，是濺渣護(hù)爐的技術(shù)關(guān)鍵，其效果取決于：熔池內(nèi)留渣量和渣層厚度；熔渣的物化性質(zhì)，包括成分、熔點(diǎn)、過熱度、外表張力和粘度；濺渣氣體的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，包括噴吹壓力和流量，槍位及噴槍孔數(shù)和夾角等。根本工藝參數(shù)熔池內(nèi)的適宜渣量依據(jù)國(guó)內(nèi)幾家鋼廠濺渣實(shí)踐和效果說(shuō)明，渣量在 100kgt 較為適宜。爐渣性質(zhì)渣成分 目前，轉(zhuǎn)爐大都使用鎂碳磚作為爐襯，削減爐襯侵蝕的重要措施是提高渣中 Mg

34、O 含量。當(dāng)渣中 MgO 到達(dá)飽和時(shí)，爐襯中MgO 溶解量就會(huì)削減，從而提高了爐襯壽命。渣中 MgO 含量與爐渣堿度有關(guān)，有的廠在終渣堿度(CaOSiO2)為 3 左右、MgO 含量8MgO MgO 8l4。渣中 FeO 含量凹凸對(duì)爐襯侵蝕和濺渣效果有很大影響。渣中 FeO 的礦物組成大多為各類低熔點(diǎn)鐵酸鹽，熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于出鋼溫度，而且FeOFeO含量過低，又會(huì)造成轉(zhuǎn)爐P、S FeO 含量。爐渣粘度 假設(shè)爐渣粘度大，則渣稠不易濺起，濺渣量快速下降，為了保持濺渣量，需要消耗更多的射流沖擊能。此外，稠渣則在爐襯上的附著力差；粘度小，渣稀，濺渣掩蓋較易，但掩蓋層較薄。搖爐有掛渣流落現(xiàn)象，需加渣料調(diào)整，以

35、保證爐渣粘度適當(dāng)。調(diào)渣劑 濺渣層抗侵蝕力氣是影響護(hù)爐效果的重要因素?？骨治g力氣差，需要每爐濺渣，不僅增加氮?dú)庥昧慷乙惭娱L(zhǎng)冶煉周期。為此，有必要提高渣的熔化溫度，以利于提高護(hù)護(hù)效果。為此，需參與調(diào)渣劑，使?fàn)t渣改質(zhì)，以滿足提高熔化溫度的需要。調(diào)渣劑不僅具有提高濺渣熔點(diǎn)的作用，還有使?fàn)t渣更簡(jiǎn)潔濺起而改善濺渣的動(dòng)力學(xué)條件。此外，在渣中能產(chǎn)生彌散固相質(zhì)點(diǎn)，從而提 高了渣與爐襯的結(jié)合力氣。氮?dú)鈮毫土髁扛邏旱獨(dú)馐菫R渣的動(dòng)力，其壓力、流量直接影響濺渣效果。依據(jù)各廠濺渣閱歷，氮?dú)鈮毫σ话闩c氧氣壓力接近時(shí)，可取得較好效果。 由于轉(zhuǎn)爐公稱容量不同，所以濺渣的氮?dú)鈮毫Α⒘髁看嬖诓町?。頂吹噴槍工藝參?shù)槍位槍位對(duì)濺渣

36、高度有明顯影響，最正確槍位應(yīng)依據(jù)自身?xiàng)l件在實(shí)踐中確定。槍位過高或過低都使濺渣量削減。較低槍位有利于轉(zhuǎn)爐 下部濺渣；反之對(duì)上部濺渣有利。噴槍夾角 l2噴孔夾角噴槍濺渣效果優(yōu)于 l45夾角噴槍。噴孔夾角為 12噴槍射流與熔池接觸面積小，形成沖擊力大，同時(shí)產(chǎn)生的反向射流與水平面的夾角也大，這都有利于增加濺渣的有效掩蓋面積。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底氣對(duì)濺渣的影響濺渣護(hù)爐存在的問題之一是爐底上漲、底吹噴孔堵塞。這一問題在國(guó)內(nèi)外均未得到很好解決。武鋼、鞍鋼在承受適當(dāng)?shù)牟僮鞴に噮?shù)后 50以上，說(shuō)明承受該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高復(fù)吹比。濺渣時(shí)間濺渣時(shí)間通常是依據(jù)爐子噸位、供氣量、爐內(nèi)渣量、爐渣狀況及生產(chǎn)節(jié)奏等因素綜合考慮，目前我國(guó)

37、各鋼廠一般吹氮時(shí)間為 35min。吹氮的目的是供給濺渣的動(dòng)力，此外它還有冷卻爐渣的作用。一般在吹氮的前 2min 時(shí)間內(nèi)主要是冷卻爐渣，由于在這段時(shí)間內(nèi)爐渣還比較稀，即使濺到爐壁上也附掛不好。當(dāng)吹氮到 2min 以上時(shí)，爐渣才開頭大量濺起，可噴濺到爐帽處，倒?fàn)t觀看時(shí)爐襯掛渣狀況良好。實(shí)踐中覺察，濺渣時(shí)間越長(zhǎng)，爐襯掛渣越多，但時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)造成爐底、熔池爐壁沾掛渣過多，造成爐底上漲，同時(shí)。濺渣時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)影響生產(chǎn)節(jié)奏。因此，濺渣時(shí)間要依據(jù)自身具體條件加以確定。濺渣護(hù)爐和冶煉工藝的相互影響1濺渣護(hù)爐對(duì)冶煉工藝的影響對(duì)冶煉操作的影響實(shí)踐得知，由于濺渣爐底會(huì)有上漲現(xiàn)象，因此槍位把握要比未濺渣爐役相應(yīng)提高，以

38、避開造成噴濺、爐渣返干和增加氧氣消耗量。對(duì)鋼中氮含量和質(zhì)量的影響吹氮濺渣后，主要是防止閥門漏氣造成吹煉終點(diǎn)氮含量高。通過對(duì)未裝濺渣護(hù)爐設(shè)備和裝濺渣護(hù)爐設(shè)備爐次的終點(diǎn)鋼樣分析，N分別 21.0106 21.5106，兩者氮含量水平相當(dāng)。通過對(duì)承受濺渣工藝前后軋后廢品分析比較說(shuō)明，用氮?dú)鉃R渣對(duì)鋼質(zhì)量沒有影響。對(duì)冶煉過程脫硫、脫磷狀況抽樣統(tǒng)計(jì)，沒有覺察對(duì) 脫硫、磷有明顯影響。2冶煉對(duì)濺渣的影響冶煉終點(diǎn)溫度對(duì)濺渣掩蓋層的影響冶煉終點(diǎn)溫度對(duì)濺渣掩蓋層有較大的影響。溫度高對(duì)濺渣不利。據(jù)統(tǒng)計(jì)，承受濺渣護(hù)爐技術(shù)后出鋼溫度每降低 l ，轉(zhuǎn)爐爐齡可提高 l20爐。爐渣氧化性的影響終渣氧化性對(duì)濺渣掩蓋層也有較大的影響。把終渣 FeO 把握在低限，對(duì)保護(hù)爐襯有利