物料管理_物料的識(shí)別及選用培訓(xùn)課件

學(xué)習(xí)情境1物料的識(shí)別及選用任務(wù)1.1廢鋼、鐵水及生鐵的識(shí)別和選用【任務(wù)描述】 通過轉(zhuǎn)爐冶煉原料樣本的觀察和比較，會(huì)對(duì)廢鋼、鐵水及生鐵進(jìn)行識(shí)別和選用。能夠識(shí)別各種廢鋼鐵，并根據(jù)所煉鋼種的不同選用鋼鐵原材料。【任務(wù)分析】 技能目標(biāo)：據(jù)所煉鋼種的要求選用不同的鋼鐵料據(jù)所煉鋼種的要求選用合適的鐵水原料知識(shí)目標(biāo)：廢鋼鐵中密封容器和有害元素的識(shí)別【知識(shí)準(zhǔn)備】1.1.1 操作步驟或技能實(shí)施1.1.1.1 識(shí)別(1) 廢鋼與生鐵的識(shí)別。鋼是碳含量低于1.70的一種鐵碳合金，煉鋼生產(chǎn)中所煉鋼種碳含量大多在1.00以下。鋼的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、塑性好，可以鍛、軋成各種所需要的形狀，并且能隨成分、壓力加工和熱處理方法的不同獲得不同性能的材料。所謂廢鋼是指已不能正常應(yīng)用的鋼材余料；銹蝕或報(bào)廢的機(jī)器部件；零件加工時(shí)的碎屑，如車屑、刨屑或磨屑等。鋼廠的廢品及返回料等，一般以錠、坯、棒、管、板、管、帶、絲、壓塊、鑄件、軋輥等形態(tài)出現(xiàn)。合金廢鋼可以采用手提光譜儀、砂輪研磨來鑒別鋼種，必要時(shí)也可以作化學(xué)分析來鑒別。如表1-7為某廠廢鋼分類及規(guī)格。表1-7 廢鋼分類及規(guī)格類 別各種廢鋼典型舉例塊度/mmmmmm單重/kg重型廢鋼中包大塊、鑄坯及其切頭、切尾、重型機(jī)械零件及重鑄造鋼件400500800500中型廢鋼鋼材及其切頭、切邊、機(jī)械零件及鑄鋼件、工業(yè)設(shè)備廢鋼等300400800300小型廢鋼鋼材切頭、機(jī)械零件、鑄件工具、農(nóng)具等輕薄廢鋼鋼帶及切頭、薄板及切邊鋼絲盤條、鋼屑等8渣 鋼包底鋼、跑鋼、渣鋼(含鋼78%)生鐵以鐵塊、鐵水、鑄件、軋輥等形態(tài)出現(xiàn)。生鐵是碳含量w(C)2.0的另一種鐵碳合金，煉鋼生產(chǎn)中所用的生鐵，其碳含量w(C)=3.5%4.4之間。它的特點(diǎn)是無塑性，很脆，不能進(jìn)行壓力加工變形，熔點(diǎn)較低，液態(tài)時(shí)的流動(dòng)性比鋼好，易鑄成各種鑄件。固態(tài)生鐵標(biāo)為鐵塊，表面大多有凹槽及肉眼可見砂眼。鐵塊有兩大品種：一是灰口鐵，也叫灰鑄鐵，因其斷面呈暗灰色而得名，其硅含量較高，液態(tài)時(shí)流動(dòng)性好，常用于生產(chǎn)鑄件；二是白口鐵，因其斷面呈亮白色而得名，其硅含量較低，一般作為煉鋼用生鐵。表1-8為某廠煉鋼生鐵塊技術(shù)要求。液態(tài)生鐵稱為鐵水，分為化鐵爐鐵水和高爐鐵水兩大類。二者相比，高爐鐵水中的硫、磷含量一般較低，而碳、硅含量較高，鐵水兌入轉(zhuǎn)爐時(shí)會(huì)飛揚(yáng)起一層飛灰，其中還可能夾帶有閃亮的細(xì)片。表1-9為某廠鐵水技術(shù)要求?；F爐鐵水是浪費(fèi)能源、破壞地球環(huán)境的工藝，必須淘汰。表1-8 煉鋼用生鐵塊技術(shù)條件鐵 種煉鋼用生鐵鐵 號(hào)牌 號(hào)煉04煉08煉10代 號(hào)L04L08L10化學(xué)成分 w/%C3.50Si0.450.450.850.851.25Mn一 組0.30二 組0.300.50三 組大于0.50P一 級(jí)0.15二 級(jí)0.150.25三 級(jí)0.250.40S特 類0.02一 類0.020.03二 類0.030.05三 類0.050.07注：優(yōu)質(zhì)鋼種用鐵塊為L(zhǎng)04或L08；P一級(jí)；S一類或特類表1-9 某廠煉鋼用鐵水技術(shù)條件項(xiàng) 目 w(Si) /%w(Mn)/%w(P)/%w(S)/%溫 度 /成 分0.450.850.60.150.051250前后波動(dòng)量0.150.050.03注：優(yōu)質(zhì)鋼種對(duì)鐵水的要求見該鋼種操作要點(diǎn)(2) 廢鋼來源。廢鋼來源主要有兩方面。一是社會(huì)廢鋼：社會(huì)上的工業(yè)廢鋼(如舊機(jī)器及部件，廢軋輥，廢鑄件，車刨屑等)和生產(chǎn)廢鋼(如廢舊鐵門窗，鐵鍋及家用工具等)，經(jīng)回收分類后可以作為煉鋼生產(chǎn)的金屬料，使這些廢鋼得到再生。二是鋼廠自己的返回料(其中有的是合金返回料)：一般是指開坯、成品車間的切頭、切尾、冷條、報(bào)廢的坯料及鋼材等，煉鋼車間的注余鋼水、包底殘鋼、湯道以及報(bào)廢的鋼錠等。合金返回鋼返煉后可以回收其中的合金元素，節(jié)省自然資源。1.4.2.2 根據(jù)所煉鋼種的要求選用不同的鋼鐵料(轉(zhuǎn)爐煉鋼)(1) 所煉鋼種對(duì)硫、磷有較高要求的，宜選用含硫、磷低等級(jí)的鐵塊或鐵水。(2) 所煉鋼種對(duì)夾雜物有嚴(yán)格要求的，應(yīng)選用純凈的(一級(jí)或二級(jí))廢鋼。(3) 對(duì)鋼種硫磷含量要求特別嚴(yán)格的應(yīng)對(duì)所用鐵水進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)先將鐵水中的硫、磷含量脫到很低水平后再進(jìn)行煉鋼。1.4.3 注意事項(xiàng)(1) 廢鋼(特別是合金廢鋼)應(yīng)分類堆放，標(biāo)明鋼種及成分。(2) 要根據(jù)煉鋼要求，配料時(shí)應(yīng)合理搭配使用各種廢鋼鐵。(3) 必須根據(jù)鋼種要求正確選用合金返回料。(4) 廢鋼中不得混有磚塊、泥砂、油、回絲等雜物，也不得混有有色金屬、封閉物等，否則會(huì)增加冶煉難、降低鋼質(zhì)、成分出格報(bào)廢，甚至發(fā)生爆炸等惡性事故。1.4.4 知識(shí)點(diǎn)1.4.4.1 金屬料的分類廢鋼的分類見表1-10。1-10 碳素廢鋼的分類、尺寸和單重(GB4223-84)類 別代號(hào)各類廢鋼典型舉例供應(yīng)狀態(tài)單重 /kg外形尺寸/mmmmmm一、重型廢鋼FG1鋼錠、鑄坯及其切夾、切尾，重型機(jī)械的零部件及其鑄鋼件等塊狀50018001200500400二、中型廢鋼FG2各種鋼材及其切夾、切邊、機(jī)械廢鋼件、船板、各種鉚焊件、鑄余、齒輪、火車輪軸、鑄鋼件等塊、板、條及其他異型狀30500500400300三、小型廢鋼GF3各種鋼材及其切夾、切邊、機(jī)器廢鋼件、鐮斧、鋤頭、撬棍、鐵路道釘?shù)葪l塊狀30500400300板材厚度4四輕型廢鋼一級(jí)冷打包塊二級(jí)冷打包塊三級(jí)冷打包塊散料GF4.1GF4.2GF4.3GF4.4GF4.5薄板及其切頭、鋼絲、盤條等輕薄料(板材厚度4mm，直徑80mm為輕薄料)機(jī)械打包散 狀密度2.0密度1.5密度1.080050040050040023.9500400(2)五鋼屑冷壓塊一級(jí)熱打包塊二級(jí)熱打包塊鋼 屑GF5.1GF5.2GF5.3GF5.4冷機(jī)械加工切屑鋼屑，不許夾有鐵屑及夾雜物，F(xiàn)eO5鋼屑，不許夾有鐵屑及夾雜物，F(xiàn)eO5散狀鋼屑機(jī)械壓塊機(jī)械壓塊機(jī)械壓塊條、粒狀密度2.5密度2.0密度1.5800500400或圓餅800500400800500400長(zhǎng)度250(鐵合金爐用)120六、渣 鋼GF6鋼包底，跑鋼，軋鋼等塊 狀分別同重、中、小型廢鋼1.4.4.2 鐵水質(zhì)量對(duì)冶煉的影響這里講的所謂鐵水質(zhì)量主要是指鐵水的成分和入爐溫度。A 鐵水溫度的影響轉(zhuǎn)爐煉鋼所需的熱量主要來自兩方面：一來自于鐵水本身溫度所具有的物理熱，二來自于鐵水中元素在氧化過程中放出的化學(xué)熱。表1-11為某150t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐某爐次測(cè)定的數(shù)據(jù)(括號(hào)內(nèi)為測(cè)定值，括號(hào)前為換算成kJ的值)。表1-11 熱平衡表熱收入熱支出項(xiàng) 目熱量kJ(kcal)%項(xiàng) 目熱量kJ(kcal)%鐵水物理熱各元素的氧化熱108459(25900)94049(22459)51.4744.63鐵水物理熱爐渣物理熱礦石分解熱爐氣物理熱煙塵帶走熱鐵珠及噴濺帶走熱其他熱損失132747(31700)33082(7900)12563(3000)16667(3980)1893(452)3220(769)10549(2519)63.0015.705.957.920.921.535.00其中：CSiMnPFe55821(13330)25042(5980)1118(267)3915(935)8153(1947)26.4911.880.531.863.87煙塵氧化熱SiO2成渣熱4250(1015)3957(945)2.021.88共 計(jì)210720(50320)100.00共 計(jì)210720(50320)100.00從表1-11中可知，鐵水溫度帶進(jìn)去的物理熱占整個(gè)熱收入的51.47，是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要熱源之一?？梢?，鐵水溫度對(duì)冶煉過程的溫度控制有著重要作用。B 鐵水成分的影響a 鐵水成分對(duì)冶煉溫度的影響從表1-11中數(shù)據(jù)可知，鐵水中元素氧化后所釋放出來的化學(xué)熱占整個(gè)熱收入的44.63，是非常主要的熱量來源?？梢婅F水的成分對(duì)冶煉過程的溫度控制有著重要作用。b 鐵水成分對(duì)冶煉的影響(1) 鐵水中磷、硫含量的影響。一般情況下，如果鐵水中磷、硫含量高，在正常的渣量、堿度、流動(dòng)性和氧化性的情況下(即去磷、去硫效果相同的情況下)得到的鋼水中的磷、硫含量亦為較高，勢(shì)必會(huì)降低鋼的質(zhì)量。但當(dāng)發(fā)現(xiàn)鐵水中磷、硫含量較高時(shí)，可以采用增加渣料用量、增加換渣次數(shù)的辦法來強(qiáng)化脫磷、硫的效果(或者先進(jìn)行鐵水預(yù)處理，先將鐵水中的磷、硫量降下來)，使鋼水中的磷、硫含量降到符合所煉鋼種要求的范圍，所以當(dāng)鐵水中磷、硫含量較高時(shí)經(jīng)過工藝操作最后不會(huì)使鋼水中磷、硫含量偏高，但必定會(huì)增加冶煉的負(fù)擔(dān)和難度，增加冶煉時(shí)間和冶煉成本。(2) 鐵水中硅、錳對(duì)冶煉的影響。鐵水中硅、錳的氧化會(huì)增加冶煉中的熱收入，從表1-11中數(shù)據(jù)可知，特別是硅，其氧化熱占熱收入的11.88，這對(duì)提高熔池溫度有利。錳的氧化物MnO是堿性氧化物，其生成既增加了渣量又減輕了爐渣的酸性，并有利于化渣。但硅的氧化物SiO2是強(qiáng)酸性物質(zhì)，它的存在會(huì)增加對(duì)爐襯的侵蝕程度，降低堿度。為減輕其影響，在工藝上要加石灰(也增加了熱量消耗)，增加了造渣操作難度。1.4.4.3 廢鋼質(zhì)量對(duì)冶煉的影響A 廢鋼成分對(duì)冶煉的影響其影響同鐵水成分對(duì)冶煉的影響。B 廢鋼外觀質(zhì)量的影響廢鋼外觀質(zhì)量要求潔凈，即要求少泥砂、垃圾和無油污，不得混入橡膠等雜物，否則會(huì)使熔池內(nèi)SiO2、Al2O3、H、P、S等雜質(zhì)增加，其結(jié)果將增加冶煉的難度，增加熔劑等消耗，降低鋼的質(zhì)量。另外嚴(yán)禁混入密封容器，因?yàn)樗軣崤蛎浫菀自斐杀◥盒允鹿省t料還要求少銹蝕。銹的化學(xué)成分是Fe(OH)2或Fe2O3H2O，在高溫下會(huì)分解而使H增加，在鋼中產(chǎn)生白點(diǎn)，會(huì)降低鋼的機(jī)械性能(特別是塑性嚴(yán)重惡化)。而且銹蝕嚴(yán)重時(shí)會(huì)使金屬料失重過甚，不僅使鋼的收得率降低，而且還會(huì)因鋼水量波動(dòng)太大而導(dǎo)致鋼水中化學(xué)成分出格。C 廢鋼塊度對(duì)冶煉的影響入爐廢鋼的塊度要適宜。對(duì)轉(zhuǎn)爐來講，一般以小于爐口直徑的1/2為好，單重也不能太大。如果廢鋼太重太大，可能會(huì)導(dǎo)致入爐困難，入爐后由于對(duì)爐襯的沖擊力太大而影響爐襯的壽命，個(gè)別大塊廢鋼入爐后甚至到冶煉終點(diǎn)時(shí)還不能全部熔化，出鋼后會(huì)造成鋼水溫度或成分出格。如果廢鋼太輕太小也不好，其體積必然增大，入爐后會(huì)在爐內(nèi)堆積，可能會(huì)造成送氧點(diǎn)火的困難。所以煉鋼廠根據(jù)爐子容量大小對(duì)廢鋼塊度和單重都有具體規(guī)定(見表1-10)。例如某廠30t轉(zhuǎn)爐規(guī)定入爐廢鋼的最大邊長(zhǎng)不大于500mm，最大面積不大于0.27m2，最大單重不大于300kg；調(diào)溫用廢鋼最大邊長(zhǎng)不大于400mm，最大單重不大于25kg。1.4.4.4 廢鋼的冷卻效應(yīng)A 廢鋼的冷卻效應(yīng)定義廢鋼在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中既是金屬料，又是冷卻劑，所以必須掌握廢鋼的冷卻效應(yīng)的概念：在一定條件下加入1kg廢鋼所消耗的熱量稱為該冷卻劑的冷卻效應(yīng)。B 廢鋼冷卻效應(yīng)的計(jì)算Q廢MC廢(t廢t常)+M+MC液(t出t廢) (1-1)式中 Q廢加入1kg常溫廢鋼，加熱到出鋼溫度的吸熱(冷卻效應(yīng))；M廢鋼加入量，取1kg；C廢廢鋼從常溫(25)到液態(tài)的平均容熱，取0.700kJ/kg；T廢廢鋼的平均熔化溫度，取1500；T常常溫，取25；廢鋼的熔化熱，取272kJ/kg；C液液體金屬(鋼水)的熱容，取0.837kJ/kg；t出鋼種的出鋼溫度，設(shè)定取1670；以上數(shù)據(jù)代入式1-1后，得：Q廢=10.700(150025)127210.837(16701500)=1446.8kJ/kg(廢鋼)Part2 廢鋼鐵中密封容器和有害元素的識(shí)別1.5.1 目的與目標(biāo)挑出混入廢鋼鐵中的有害雜質(zhì)，保證廢鋼鐵的入爐質(zhì)量及安全生產(chǎn)。1.5.2 操作步驟或技能實(shí)施(1) 借助火花鑒別等方法檢查廢鋼中是否混入有色金屬(銅、錫、鉛、鋅等)。(2) 在廢鋼堆場(chǎng)，在廢鋼整理或廢鋼入爐前憑借肉眼和手感仔細(xì)觀察和檢查并挑出有害雜質(zhì)。(3) 檢查混入廢鋼鐵中的銅。銅(Cu)，金黃色金屬，富有延展性，熔點(diǎn)1080，氧化后生成堿式碳酸銅，綠色(俗稱銅綠)，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性，常用以制作電器開關(guān)、觸頭、電線、馬達(dá)線圈等。銅主要以這些形態(tài)混入廢鋼鐵中，所以在檢查中要嚴(yán)加注意，全部挑出。(4) 檢查混入廢鋼鐵中的錫。錫(Sn)，熔點(diǎn)232，密度7.28g/cm3。錫有白錫、脆錫、灰錫3種同素異形體。常見的是白錫，銀白色金屬，富有展性。鍍錫鋼皮常稱為馬口鐵，是廢鋼鐵中最常見的，所以在檢查中要挑出馬口鐵，防止將錫帶入爐料中。(5) 檢查混入廢鋼鐵中的鉛。鉛(Pb)，密度為11.34g/cm3，熔點(diǎn)327，銀白色(帶點(diǎn)灰色)，延性弱，展性強(qiáng)，它經(jīng)?；烊肷鐣?huì)廢鋼中，必須仔細(xì)檢查后挑出。(6) 檢查混入廢鋼鐵中的密封容器爆炸物及放射性物質(zhì)。密封容器和爆炸物進(jìn)入爐內(nèi)，由于受熱后發(fā)生爆爐，是安全生產(chǎn)的隱患，必須仔細(xì)地從廢鋼鐵中挑出來。檢查和挑出密封容器和爆炸物后要及時(shí)進(jìn)行處理，防止未經(jīng)處理的這些物品再次混入廢鋼鐵中。偶爾由于不能容忍的疏忽或犯罪，致使強(qiáng)放射源(如Cs135，Co60)混入廢鋼，對(duì)此要十分注意。發(fā)現(xiàn)密封鉛容器或其它可疑金屬物而又不能準(zhǔn)確判斷，應(yīng)及時(shí)報(bào)告有關(guān)部門作放射性檢查。不可輕易觸摸，更不可入爐熔煉導(dǎo)致放射污染擴(kuò)散。1.5.3 注意事項(xiàng)(1) 要認(rèn)真、仔細(xì)進(jìn)行檢查。上述提到的任何有害雜質(zhì)混于廢鋼鐵內(nèi)進(jìn)入爐內(nèi)，都會(huì)對(duì)冶煉及鋼質(zhì)量造成不良后果：鉛易沉積到爐底縫隙中，從而造成穿爐漏鋼事故；銅、錫會(huì)造成鋼的熱脆；鋅易揮發(fā)，且在爐氣中被氧化成氧化鋅；密封容器及爆炸物加入爐內(nèi)都可能引發(fā)爆炸惡性事件，對(duì)人身及設(shè)備安全形成重大事故，后果不堪設(shè)想。(2) 對(duì)于一時(shí)難以確認(rèn)的有色金屬可以先行挑出，待確認(rèn)后再處理。(3) 對(duì)挑出的密封容器及爆炸物要及時(shí)進(jìn)行慎重處理(確保處理安全)，不可挑出后再亂丟亂放，以免重新混入。1.5.4 知識(shí)點(diǎn)(1) 銅。鋼中銅含量超過0.3以后，在晶界上會(huì)有低熔點(diǎn)共晶體出現(xiàn)，在熱加工時(shí)造成沿晶界開裂。嚴(yán)重?fù)p害使用質(zhì)量；同時(shí)使鋼的切削加工性(表面光潔度)變壞。所以碳素鋼對(duì)Cu含量有一定限制。銅有時(shí)亦作為合金元素加入鋼中，這是考慮到銅固熔在鐵素體中能增加碳鋼對(duì)大氣的抗腐蝕能力，用于冶煉耐大氣腐蝕鋼中。(2) 錫。錫存在于鋼中，會(huì)使鋼產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象，并降低成品鋼材的機(jī)械性能，因此它作為鋼內(nèi)的有害元素要從廢鋼中挑出。(3) 鉛。鉛的密度大，熔點(diǎn)低，不溶于鋼水，在冶煉時(shí)會(huì)沉到爐底鉆入縫隙之中，造成爐底漏鋼事故。同時(shí)，在冶煉的高溫下，鉛還會(huì)蒸發(fā)，對(duì)大氣造成污染，有害于人體健康。(4) 爆炸物?；烊霃U鋼鐵中的爆炸物主要有兩類：一類是軍用物資，例如廢舊炮彈，如未經(jīng)處理加入到爐內(nèi)，那是極易引起爆炸的；另一類是密封容器，此類容器進(jìn)入爐內(nèi)，容器中的氣體在爐內(nèi)高溫下受熱膨脹到一定程度而達(dá)到能沖破外殼時(shí)即會(huì)發(fā)生爆炸?？梢韵胂螅坏┌l(fā)生爆炸，可能使?fàn)t子及設(shè)備炸毀，造成操作人員傷亡，所以在檢查時(shí)一定要認(rèn)真、仔細(xì)，處理時(shí)一定要慎重，保證生產(chǎn)和人身的安全。1.5.5 思考題1.如何檢查和識(shí)別混入廢鋼鐵中的有害雜質(zhì)？2.有害雜質(zhì)對(duì)冶煉及鋼質(zhì)有什么危害？【任務(wù)實(shí)施】 1、實(shí)施地點(diǎn)：轉(zhuǎn)爐冶煉仿真實(shí)訓(xùn)室 2、實(shí)訓(xùn)所需器材 廢鋼樣本1#5# 密封容器樣本 1#5# 含有有害元素的廢鋼樣本 1#4# 鐵水溫度照片1#3# 3、實(shí)施內(nèi)容與步驟 （1） 學(xué)生分組：4人左右一組，指定組長(zhǎng)。工作始終各組人員盡量固定。 （2） 教師布置工作任務(wù)：學(xué)生了解工作內(nèi)容，明確工作目標(biāo)，制定實(shí)施方案。 （3） 教師通過實(shí)物、圖片或多媒體分析演示讓學(xué)生觀察各種樣本外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 將樣本的特征填寫到下面的表格中。表1-12 廢鋼樣本類 別代號(hào)各類廢鋼典型舉例供應(yīng)狀態(tài)單重 /kg外形尺寸/mmmmmm廢鋼樣本12345密封容器樣本12345含有有害元素的廢鋼樣本1234【知識(shí)拓展】 轉(zhuǎn)爐常用耐火材料的識(shí)別和選用1.1.1 目的與目標(biāo)230圖1-1 標(biāo)準(zhǔn)磚示意圖根據(jù)外形、尺寸、顏色、用途、成分等識(shí)別不同類型的耐火材料。并根據(jù)爐子不同部位正確選用耐火材料及補(bǔ)爐材料，以提高爐子使用壽命。1.1.2 操作步驟或技能實(shí)施1.1.2.1 煉鋼用耐火材料的識(shí)別A 按外形尺寸的識(shí)別方法a 標(biāo)準(zhǔn)磚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸的典型標(biāo)準(zhǔn)磚，如圖1-1所示。(1) 230mm115mm100mm為常用標(biāo)準(zhǔn)磚；(2) 230mm115mm80(60)mm等。b 非標(biāo)準(zhǔn)磚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸以外的耐火磚統(tǒng)稱為非標(biāo)準(zhǔn)磚如，如圖1-2所示。(1) 轉(zhuǎn)爐用條形磚。300mm100mm100(80、60)mm；(2) 轉(zhuǎn)爐用楔形磚。一般指厚薄相同，但兩頭尺寸各異的耐火磚；尺寸為：200/110mm500mm100mm；尺寸為：200/135mm630mm100mm。圖1-2 非標(biāo)準(zhǔn)磚示意圖(3) 異形磚。指棱長(zhǎng)、形狀不規(guī)則的耐火磚。c 常用散狀耐火材料(1) 鎂砂。黃色細(xì)粒(細(xì)粉)，主要成分為w(MgO)85%，含有少量雜質(zhì)SiO2和CaO。它是砌筑堿性爐襯的重要材料之一，也可作補(bǔ)爐料、制鎂砂磚。鎂砂的耐火度在2000以上有較好的抵抗?fàn)t渣侵蝕的能力。但其熱穩(wěn)定性差，導(dǎo)熱量最大。(2) 白云石。灰白色顆粒。主要成分為w(CaO)=52%58%，w(MgO)35%，雜質(zhì)w(FeO)+w(Al2O3)=2%3%，w(SiO2)1.5%。它也是砌筑堿性爐襯的重要材料之一，也可為制磚材料(如焦油白云石磚)和補(bǔ)爐料。白云石的耐火度大于2000。有較好的抗渣性，熱穩(wěn)定性比鎂砂好，但易潮解粉化。(3) 耐火泥。作用是在砌筑爐襯時(shí)填充磚縫，使磚體具有良好的緊密性，防止?jié)B漏。分類：黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)等。使用時(shí)應(yīng)與耐火磚相匹配，二者應(yīng)具有相同的化學(xué)成分和物理性質(zhì)，以保證砌體的強(qiáng)度，且二者不互相侵蝕。B 從外觀識(shí)別耐火材料材質(zhì)(1) 硅質(zhì)磚(酸性磚)。外表淡桔黃色，耐火度較低為1710。耐急冷急熱性很差。抵抗堿性渣侵的能力很差，所以堿性轉(zhuǎn)爐不用此磚。(2) 鎂碳磚。w(MgO)=70%75%，w(C)=10%18%為第二代爐襯磚。外觀黑色，表面比較光滑，質(zhì)地較硬，不易受潮風(fēng)化，耐火度較高，廣泛用于轉(zhuǎn)爐。蝕損速度為0.150.36mm/爐。(3) 焦油白云石磚。外觀黑色(比鎂碳磚較淡)，表面隱約有雪花白點(diǎn)(其剖面則有清晰白點(diǎn))且較毛糙，適用于小型轉(zhuǎn)爐。(4) 高鋁磚。外觀為淡黃色，表面光潔，如w(Al2O3)46%的硅酸鋁質(zhì)耐火磚，耐火度為17501790。耐急冷急熱性好，用于電爐爐頂。(5) 焦油瀝青鎂砂磚。外觀黑色、發(fā)亮，用于電爐。1.1.2.2 選用耐火材料A 轉(zhuǎn)爐綜合砌爐由于轉(zhuǎn)爐爐襯磚在冶煉時(shí)各部位蝕損的原因和程度是各不相同的，所以在爐體的不同部位砌筑不同材質(zhì)的耐火材料達(dá)到均勻侵蝕爐襯，延長(zhǎng)爐襯使用壽命的目的。這種爐襯砌筑的方法稱為綜合砌爐法，是目前普遍采用的砌爐方法。圖圖1-4 轉(zhuǎn)爐砌筑示意圖B 轉(zhuǎn)爐爐襯砌筑方法圖1-3 轉(zhuǎn)爐砌筑示意圖轉(zhuǎn)爐爐襯砌筑方法如圖1-3及圖1-4。(1) 永久層一般采用燒結(jié)鎂磚砌筑(圖中a部位)。(2) 底部為填充料(圖中b部位)。(3) 爐底、爐帽、出鋼口均采用焦油結(jié)合鎂碳磚(圖中c、d、e部位)。(4) 爐身部位基本砌筑高強(qiáng)度酚醛樹脂結(jié)合鎂碳磚，為降低成本，爐身接近爐帽的幾層可以采用焦油結(jié)合鎂碳磚。1.1.3 注意事項(xiàng)(1) 所選用的磚要新鮮，嚴(yán)禁使用風(fēng)化的襯磚。(2) 目前轉(zhuǎn)爐基本都采用綜合砌爐法，因此，在選用爐襯磚時(shí)一定分清所用耐火磚的品種和尺寸，保證冶煉的需要和正確的爐形。1.1.4 知識(shí)點(diǎn)1.1.4.1 耐火材料的分類(1) 按耐火度可分為：普通耐火材料，耐火度在15801770；高級(jí)耐火材料，耐火度在17702000；特級(jí)耐火材料，耐火度在20003000；超特級(jí)耐火材料，耐火度在大于3000。(2) 按化學(xué)性質(zhì)可分為：酸性耐火材料，石英(硅石)、硅磚；半酸性耐火材料，半硅磚；中性耐火材料，鉻磚、黏土磚、高鋁磚、黏土質(zhì)耐火泥等；堿性耐火材料，鎂磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白云石質(zhì)磚、鎂碳磚、白云石及鎂質(zhì)耐火泥等。1.1.4.2 耐火材料的主要性能(1) 耐火度。耐火度是表示耐火材料抵抗高溫作用軟化到一定程度而不熔化的性能。希望其高些。(2) 荷重軟化溫度。荷重軟化溫度是指在高溫作用下的耐火材料在0.196MPa靜負(fù)荷時(shí)抵抗軟化變化到某種程度的溫度，其值越高越好。(3) 高溫體積穩(wěn)定性。耐火材料在高溫作用過程中繼續(xù)完成焙燒過程中未完成的物化反應(yīng)，使耐火材料發(fā)生不可逆的體積變化，造成裂紋或破裂。耐火材料抵抗這種變化的能力為高溫體積穩(wěn)定性。(4) 抗渣性。耐火材料在高溫下抵抗?fàn)t渣化學(xué)侵蝕的能力(渣的化學(xué)侵蝕占60%65%)。(5) 氣孔率。氣孔率是指耐火材料中氣體體積占磚體積的百分?jǐn)?shù)，它決定了耐火材料的密度。(6) 熱穩(wěn)定性(抗熱震性)。熱穩(wěn)定性是指耐火材料在溫度急劇變化時(shí)不破裂、不剝落、不損壞的能力。(7) 耐壓強(qiáng)度。在常溫25下，1cm2面積上承受負(fù)荷的能力，它是一個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)。耐火材料的致密度越高，越均勻，耐壓強(qiáng)度就越高。(8) 抗水化性。抗水化性是焦油白云石質(zhì)耐火材料抵抗水化的一種能力。由于此種耐火材料中有一定游離CaO，它易發(fā)生水化：CaO+H2O=Ca(OH)2這是一個(gè)不可逆反應(yīng)。水化時(shí)體積劇漲，使之粉化、松散，嚴(yán)重影響耐火材料的使用壽命。對(duì)焦油白云石磚進(jìn)行輕燒油侵處理可以提高抗水化性能。1.1.4.3 耐材與爐齡、鋼質(zhì)量、煉鋼工藝及成本的關(guān)系A(chǔ) 耐火材料與爐齡的關(guān)系(1) 耐火材料材質(zhì)的影響。 耐火材料中雜質(zhì)含量少，其磚體蝕損速度慢，襯壽命高； 耐火材料氣孔率低可使其磚體蝕損速度降低，襯壽命高； 耐火材料中碳素高，則其磚體中形成較完整的碳素骨架，提高磚體的抗渣性能和高溫強(qiáng)度使襯壽命提高。(2) 耐火材料性能的影響。提高耐火材料的耐火度、荷重軟化點(diǎn)、高溫體積穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、抗渣性、抗水化性、常溫抗壓強(qiáng)度。適當(dāng)降低氣孔率以提高磚體的密度，都會(huì)延長(zhǎng)耐火材料的使用壽命，提高爐齡。B 耐火材料與鋼質(zhì)量的關(guān)系耐火材料不是一種純物質(zhì)，而是由二元、三元甚至更多元的組元組成，如鈣-鎂系耐火材料，組元為CaO、MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3等。冶煉過程中，若耐材質(zhì)量不好，則侵蝕后部分進(jìn)入爐渣，部分進(jìn)入鋼水而成為非金屬夾雜物，降低了鋼的質(zhì)量。一般認(rèn)為：爐襯壽命低，即襯蝕損嚴(yán)重，鋼水污染嚴(yán)重，鋼質(zhì)量差。新爐子中水分含量多，若開新爐操作不當(dāng)，則鋼中H增多，型材低倍組織上有產(chǎn)生白點(diǎn)缺陷的危險(xiǎn)。C 耐火材料與煉鋼工藝的關(guān)系煉鋼工藝中最重要的操作就是造渣制度，而造渣制度又和耐火材料的性質(zhì)有關(guān)，可以說耐火材料與煉鋼工藝存在直接關(guān)系。例如：造堿性渣以利于去除硫、磷，爐襯應(yīng)采用堿性材料，在冶煉操作中要執(zhí)行初渣(初渣中SiO2量較多)早化及早形成堿性爐渣，以防止和減少初期酸性渣對(duì)襯的侵蝕。D 耐材與成本的關(guān)系使用優(yōu)質(zhì)耐火材料磚，會(huì)使?fàn)t齡提高，提高了轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力，其綜合成本會(huì)降低。1.1.4.4 絕熱材料絕熱材料是耐火材料的一部分，作用是為了減少熱量損失，其體積密度愈小，導(dǎo)熱性愈低，絕熱作用愈好。它的工作溫度較低，小于1000。常用絕熱材料有以下幾種。(1) 石棉板。石棉與黏結(jié)劑制成的板狀材料，石棉是一種纖維狀的礦物，主要成分是鎂、硅、鈣化合物。(2) 硅藻土粉。是用硅藻土加工而成，主要成分是SiO2。(3) 硅藻土磚。是用硅藻土粉加水和黏結(jié)劑經(jīng)高壓而成。(4) 輕質(zhì)黏土磚。是用黏土粉加水壓制而成。1.1.4.5 黏結(jié)劑作用是將各種散狀材料(鎂砂、白云石、石英砂等)黏結(jié)成一個(gè)整體，使其在高溫作用下有較強(qiáng)的堅(jiān)固性。常用的黏結(jié)劑有以下幾種。(1) 瀝青。瀝青是焦油分餾后的黏稠殘留物，其中有較多的游離碳和殘存碳，是一種黑色液體。瀝青揮發(fā)物去掉后留下的固定碳在襯磚中起到骨架作用，可以提高鎂砂和白云石的強(qiáng)度、耐火度、抗渣性和熱穩(wěn)定性等。其軟化溫度一般在70以上。(2) 焦油。焦油是煉焦的副產(chǎn)品，是煤經(jīng)高溫干餾后回收到的黑色黏稠液體，分低溫(450700)干餾焦油和高溫(10001100)干餾焦油，作黏結(jié)劑的主要是低溫干餾焦油。焦油的黏性很大，密度為1.151.19g/cm3，游離碳410，灰分在0.051.00，水分35。以焦油為結(jié)合劑制成的焦油結(jié)合磚在烘爐時(shí)應(yīng)快速升溫，使焦油中的碳素經(jīng)石墨化后形成的炭素骨架，將磚體顆粒更加牢固地結(jié)合為一體，提高其使用壽命。目前應(yīng)用焦油結(jié)合磚為爐襯的各廠均采用不烘爐煉鋼或用第一爐鋼水洗爐，均可以將爐襯基本燒結(jié)好。(3) 鹵水。鹵水的主要成分是氯化鎂(MgCl2)。氯化鎂是一種固體，使用前可根據(jù)要求比例加入凈水，再經(jīng)加熱熔化成符合要求的水溶液后使用。鹵水鎂砂爐襯是靠鎂砂中的氧化鎂和鹵水中的氯化鎂及水，形成堿式鹽Mg(OH)Cl而固化起來。其烘烤一般分為兩個(gè)階段進(jìn)行：一是在600以下緩慢烘烤一段時(shí)間(一般為68h)；二要快速升溫。(4) 酚醛樹脂。鎂碳磚中應(yīng)用的酚醛樹脂是液態(tài)堿性催化熱固性酚醛樹脂。它含碳量較瀝青與焦油為高，在燒結(jié)中能形成更完整的碳素骨架；黏結(jié)力強(qiáng)，固化性好，所以常溫及高溫耐壓強(qiáng)度都較大；而且灰分低；因此配以質(zhì)量好的鎂砂制成的耐火磚具有比焦油(瀝青)作黏結(jié)劑的鎂碳磚更高的強(qiáng)度和更優(yōu)的抗渣性，故一般砌筑在轉(zhuǎn)爐渣線部位，效果很好。1.1.5 思考題1.耐火材料外形尺寸如何分類？2.耐火材料按材質(zhì)如何分類？3.什么叫綜合砌爐？1.2 各種補(bǔ)爐材料的識(shí)別1.2.1 目的與目標(biāo)能正確識(shí)別和選用修補(bǔ)爐襯用的各種耐火材料。1.2.2 操作步驟或技能實(shí)施1.2.2.1 耐火泥耐火泥是由粉狀耐火材料和結(jié)合劑、外加劑組成的，用水或液體結(jié)合劑調(diào)成的漿體。(1) 耐火泥應(yīng)具備的特性。有良好的涂抹性，泥漿易于在磚面鋪展而不黏滯；砌筑時(shí)具有一定的保水性，使砌筑時(shí)達(dá)到磚縫飽滿；具有與磚體相同或相近的化學(xué)成分組成和熱膨脹、抗渣性；具有一定的黏結(jié)強(qiáng)度與黏結(jié)時(shí)間，以保證砌體的完整性。(2) 耐火泥的理化指標(biāo)。高鋁質(zhì)耐火泥的主要理化指標(biāo)(見表1-1)；鎂質(zhì)耐火泥的主要理化指標(biāo)(見表1-2)。1.2.2.2 補(bǔ)爐砂的識(shí)別補(bǔ)爐砂為不定形制磚料，一般由鎂質(zhì)白云石加焦油、瀝青組成，為黑色散狀料。補(bǔ)爐砂有熱砂與冷砂兩種。(1) 熱砂。熱砂為不定形制磚料，一般由鎂質(zhì)白云石顆粒加焦油、瀝青攪拌而成，為黑色散狀料，有熔化瀝青的光澤，并有一定的溫度。使用熱砂的優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)爐砂容易與爐襯本體燒結(jié)牢固。(2) 冷砂。冷砂一般為廢棄補(bǔ)爐磚經(jīng)耐材廠軋碎而成，灰黑色，無光澤，常溫，為不規(guī)則的散狀料。使用冷砂的優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)爐砂易鋪展。表1-1 高鋁質(zhì)耐火泥的主要理化指標(biāo)指 標(biāo)牌 號(hào) 及 數(shù) 值(LF)-70(LF)-60(LF)-50w(Al2O3)%大于7060705060耐火度/，不低于177017701750灼減量/%，不大于555表1-2 鎂質(zhì)耐火泥的主要理化指標(biāo)指 標(biāo)牌 號(hào) 及 數(shù) 值(MF)-82(MF)-78w(MgO)/%，不小于8278w(SiO2)/%，不大于66灼減量/%，不大于22圖1-5 轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐磚示意圖 1.2.2.3 轉(zhuǎn)爐用補(bǔ)爐磚的識(shí)別補(bǔ)爐磚一般為扁平的立方體，貼于爐襯受損表面。由于扁平接觸面大，易補(bǔ)牢，見圖1-5。補(bǔ)爐磚材料一般為焦油白云石質(zhì)，表面呈黑灰色，其中有小白點(diǎn)，斷裂面處可見明顯白點(diǎn)。如果放置時(shí)間長(zhǎng)，表面白點(diǎn)更清晰，同時(shí)會(huì)有粉化現(xiàn)象。1.2.2.4 噴補(bǔ)料的識(shí)別噴補(bǔ)料是轉(zhuǎn)爐噴補(bǔ)用的耐火材料。噴補(bǔ)有濕法和干法兩種，兩者的主要材料均是鎂砂。目前以干法為主。干法噴補(bǔ)料是散狀料，顆粒度不大于3mm，黑褐色。1.2.2.5 鎂砂鎂砂為細(xì)小顆粒(也有粉狀)，淺黃色。1.2.2.6 熟白云石(經(jīng)焙燒的白云石)熟白云石料呈中細(xì)顆粒狀，灰白色，拌有結(jié)合劑后作填補(bǔ)爐襯前后大面使用。1.2.3 注意事項(xiàng)(1) 補(bǔ)爐材料的種類較多，適用于不同爐種，應(yīng)該分門別類堆放，并標(biāo)明種類、成分，以防錯(cuò)用。(2) 各種泥料保存要注意防潮，必須堆放在離地板支架平臺(tái)上，要按順序使用，不宜過量長(zhǎng)期儲(chǔ)存。1.2.4 知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)爐用補(bǔ)爐料大致成分如表1-3所示。表1-3 補(bǔ)爐料成分補(bǔ)爐料干法噴補(bǔ)料材 質(zhì)鎂質(zhì)，鎂白云石鎂質(zhì)骨 料318mm，65%3mm，100%細(xì) 粉0.5，35%焦油瀝青(外加)大于5%8.5%(固體瀝青粉)18%20%1.2.5 思考題如何識(shí)別耐火泥、熱砂、冷砂及噴補(bǔ)料？1.3 轉(zhuǎn)爐熱修補(bǔ)料的選擇及使用1.3.1 目的與目標(biāo)了解采用燒結(jié)鎂砂作為主原料，以改性后的酚醛樹脂和粉狀瀝青作結(jié)合劑，用于轉(zhuǎn)爐快速修補(bǔ)料。實(shí)際生產(chǎn)表明，通過對(duì)結(jié)合劑的改性處理，可以在保證修補(bǔ)具有良好高溫流動(dòng)性的同時(shí)縮短修補(bǔ)料硬化時(shí)間，以滿足生產(chǎn)使用要求。1.3.2 操作步驟或技能實(shí)施1.3.2.1 原料的選擇鎂質(zhì)或鎂碳質(zhì)材料具有良好的抗侵蝕性能，根據(jù)修補(bǔ)料的使用要求，在選擇主原料時(shí)，采用氧化鎂含量高、體積密度較大、價(jià)格相對(duì)較低的燒結(jié)鎂砂。所用的燒結(jié)鎂砂原料成分見表l-4所示。在基質(zhì)料中加入高純度鱗片狀石墨以提高其耐用性，并添加金屬鋁防止高純石墨的氧化。為了保證修補(bǔ)料的高溫強(qiáng)度，石墨的加入量控制在5，粒度為0.1250.154mm。表1-4 燒結(jié)鎂砂原料各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)w/%品名MgOSiO2Al2O3Fe2O3CaO輕結(jié)鎂砂92.22.11.20.91.6輕燒鎂粉93.52.31.31.11.11.3.2.2 顆粒級(jí)配的選擇修補(bǔ)料的顆粒級(jí)配選擇對(duì)其使用性能很重要。當(dāng)材料的主原料、結(jié)合劑以及添加物確定后，顆粒級(jí)配是保證材料獲得良好使用效果、維持材料性能穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)。其中臨界顆粒的大小對(duì)修補(bǔ)料的使用性能和采用粒級(jí)配比起著決定性作用。臨界顆粒選的大些，便于采用多顆粒級(jí)配。而材料的級(jí)配愈多，對(duì)調(diào)整料的使用性能有益，同時(shí)有利于材料生產(chǎn)中的質(zhì)量控制。為了提高燒結(jié)后的修補(bǔ)料層的密度，降低氣孔率，提高修補(bǔ)料的抗折強(qiáng)度，一般來說，臨界顆粒粒徑增大，則應(yīng)該加入較細(xì)的顆粒來填充大顆粒之間的縫隙，使材料達(dá)到緊密堆積，從而提高修補(bǔ)料耐侵蝕性能。但臨界顆粒直徑過大會(huì)影響修補(bǔ)料的高溫流動(dòng)性能。在結(jié)合劑的加入量及加入種類一定的條件下，修補(bǔ)料的高溫流動(dòng)性能隨著修補(bǔ)料臨界顆粒直徑的增大而降低。如果要改善流動(dòng)性能，需要增加結(jié)合劑的加入量，但會(huì)引起燒結(jié)層體積密度降低和成本的增加，因此修補(bǔ)料的臨界顆粒直徑選擇小于10mm。1.3.2.3 結(jié)合劑的選擇結(jié)合劑的選擇對(duì)修補(bǔ)料來說至關(guān)重要，它直接影響材料的各項(xiàng)理化性能指標(biāo)。除要考慮與主原料的匹配并得到較高的結(jié)合強(qiáng)度外，還要考慮結(jié)合劑的硬化方式、硬化時(shí)間、對(duì)材料的流動(dòng)特性、浸潤(rùn)性能等對(duì)施工性能的影響。轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的結(jié)合劑現(xiàn)在多采用非水系的瀝青或酚醛樹脂系有機(jī)結(jié)合劑。兩種系列結(jié)合劑在加熱后會(huì)以交聯(lián)反應(yīng)或縮聚反應(yīng)等形式而產(chǎn)生縮聚結(jié)合，使材料產(chǎn)生一定的強(qiáng)度。在確定的溫度下，結(jié)合劑的種類和加入量決定了修補(bǔ)料的流動(dòng)性能和硬化時(shí)間。當(dāng)修補(bǔ)料受熱后，結(jié)合劑首先產(chǎn)生熱流動(dòng)，然后修補(bǔ)料中的其他部分在這種熱流動(dòng)的作用下隨著產(chǎn)生流動(dòng)，直到結(jié)合劑完成碳化。熱流動(dòng)的強(qiáng)度大，則修補(bǔ)料的流動(dòng)性能愈好，材料硬化需要的時(shí)間長(zhǎng)；反之流動(dòng)性能差，硬化需要的時(shí)間短，也就是說流動(dòng)性能和硬化時(shí)間存在著一定的制約性。因此在保證材料具有較好的流動(dòng)性能的同時(shí)盡量的縮短硬化時(shí)間，必須對(duì)結(jié)合劑的加入種類和加入量進(jìn)行綜合分析以滿足生產(chǎn)的需要。由于主原料燒結(jié)鎂砂是一種瘠性原料，瀝青和酚醛樹脂對(duì)其有良好的親和性和浸潤(rùn)性，易于將鎂砂結(jié)合在一起，并且具有優(yōu)異的高溫流動(dòng)性能，修補(bǔ)料采用焦油瀝青和熱塑性酚醛樹脂的混合物作為結(jié)合劑。1.3.2.4 修補(bǔ)料的配比及性能指標(biāo)采用w(MgO)=93的燒結(jié)鎂砂為主原料，采用改性的熱塑性酚醛樹脂和焦油瀝青碳作為復(fù)合結(jié)合劑，添加了少量的高純石墨，其配比見表1-5所示，理化性能指標(biāo)見表1-6。表1-5 轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料配比原 料粒度/mm配比/燒結(jié)鎂砂1.04550燒燒鎂粉0.0883035石墨0.1250.15445熱塑性酚醛樹脂(改性)液體56(外加)焦油瀝青(改性)911添加劑0.51金屬鋁粉23表1-6 轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料理化性能指標(biāo)項(xiàng)目w/%體積密度/(gcm-3)氣孔率/%MgOCaOCAl2O3指標(biāo)79821.17452.1524.81.3.2.5 修補(bǔ)料的使用效果轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料在50t轉(zhuǎn)爐中使用，主要用來修補(bǔ)爐子裝料側(cè)和底部，使用效果良好，每噸鋼耐材消耗有所降低，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。證明修補(bǔ)料用于轉(zhuǎn)爐的快速修補(bǔ)，粘結(jié)強(qiáng)度高，耐用性較好，且工藝上滿足了生產(chǎn)的需要。1.3.3 注意事項(xiàng)(1) 修補(bǔ)料的顆粒級(jí)配選擇對(duì)其使用性能很重要，所以，一定要選擇合適。(2) 結(jié)合劑的加入種類和加入量一定要滿足生產(chǎn)的需要。1.3.4 知識(shí)點(diǎn) 轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)今世界的主要煉鋼方法，隨著火焰噴補(bǔ)、半干法噴補(bǔ)、濺渣護(hù)爐等高溫修補(bǔ)技術(shù)的應(yīng)用，轉(zhuǎn)爐的壽命大幅度提高，由此在降低耐火材料單耗方面取得了很大的進(jìn)步。其中燒結(jié)修補(bǔ)料廣泛用于裝料側(cè)、底部及出鋼側(cè)壁等水平方向的修補(bǔ)，利用出鋼后的間隙投料，作業(yè)簡(jiǎn)便，成為延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐爐齡的重要材料之一。根據(jù)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的特點(diǎn)及修補(bǔ)料的使用方式，要求修補(bǔ)料應(yīng)具有以下特點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)的高溫性能和良好的抗鋼水、熔渣沖刷侵蝕能力；良好的流動(dòng)性和適宜的硬化時(shí)間；與被修補(bǔ)磚襯有良好的粘結(jié)強(qiáng)度和好的耐用性。(1) 選用MgO含量較高的燒結(jié)鎂砂為主原料，添加一定量的鱗片狀石墨，以改性的焦油瀝青和熱塑性酚醛樹脂為結(jié)合劑，生產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐用修補(bǔ)料，其性能指標(biāo)可以滿足生產(chǎn)要求。(2) 修補(bǔ)料的高溫流動(dòng)性和硬化時(shí)間具有相互制約的關(guān)系，合理地選擇結(jié)合劑的種類及加入量對(duì)控制修補(bǔ)料的性能具有重要意義。1.3.5 思考題(1) 怎樣選擇轉(zhuǎn)爐熱修補(bǔ)料？(2) 為什么說結(jié)合劑的選擇對(duì)修補(bǔ)料至關(guān)重要？(3) 轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的使用效果如何？【學(xué)習(xí)小結(jié)】 (1) 所煉鋼種對(duì)硫、磷有較高要求的，宜選用含硫、磷低等級(jí)的鐵塊或鐵水。(2) 所煉鋼種對(duì)夾雜物有嚴(yán)格要求的，應(yīng)選用純凈的(一級(jí)或二級(jí))廢鋼。(3) 對(duì)鋼種硫磷含量要求特別嚴(yán)格的應(yīng)對(duì)所用鐵水進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)先將鐵水中的硫、磷含量脫到很低水平后再進(jìn)行煉鋼。(1) 銅。鋼中銅含量超過0.3以后，在晶界上會(huì)有低熔點(diǎn)共晶體出現(xiàn)，在熱加工時(shí)造成沿晶界開裂。嚴(yán)重?fù)p害使用質(zhì)量；同時(shí)使鋼的切削加工性(表面光潔度)變壞。所以碳素鋼對(duì)Cu含量有一定限制。銅有時(shí)亦作為合金元素加入鋼中，這是考慮到銅固熔在鐵素體中能增加碳鋼對(duì)大氣的抗腐蝕能力，用于冶煉耐大氣腐蝕鋼中。(2) 錫。錫存在于鋼中，會(huì)使鋼產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象，并降低成品鋼材的機(jī)械性能，因此它作為鋼內(nèi)的有害元素要從廢鋼中挑出。(3) 鉛。鉛的密度大，熔點(diǎn)低，不溶于鋼水，在冶煉時(shí)會(huì)沉到爐底鉆入縫隙之中，造成爐底漏鋼事故。同時(shí)，在冶煉的高溫下，鉛還會(huì)蒸發(fā)，對(duì)大氣造成污染，有害于人體健康。(4) 爆炸物?；烊霃U鋼鐵中的爆炸物主要有兩類：一類是軍用物資，例如廢舊炮彈，如未經(jīng)處理加入到爐內(nèi)，那是極易引起爆炸的；另一類是密封容器，此類容器進(jìn)入爐內(nèi)，容器中的氣體在爐內(nèi)高溫下受熱膨脹到一定程度而達(dá)到能沖破外殼時(shí)即會(huì)發(fā)生爆炸?？梢韵胂螅坏┌l(fā)生爆炸，可能使?fàn)t子及設(shè)備炸毀，造成操作人員傷亡，所以在檢查時(shí)一定要認(rèn)真、仔細(xì)，處理時(shí)一定要慎重，保證生產(chǎn)和人身的安全。【自我評(píng)估】1.鋼與鐵有何區(qū)別？2.鐵水質(zhì)量對(duì)冶煉有何影響？3.廢鋼質(zhì)量對(duì)冶煉有何影響？ 4.何謂冷卻效應(yīng)？【評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】 按表1-9進(jìn)行評(píng)價(jià)?？己藘?nèi)容內(nèi)容配分考核要求計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)組號(hào)扣/得分項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)態(tài)度1、 實(shí)訓(xùn)的積極性2、 安全操作規(guī)程遵守情況3、 遵守紀(jì)律情況30積極參加實(shí)訓(xùn)，遵守安全操作規(guī)程，有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神違反操作規(guī)程扣20分，不遵守勞動(dòng)紀(jì)律扣10分12345廢鋼樣本外觀及特點(diǎn)1、 從外觀判別廢鋼元素組成2、 敘述廢鋼原料使用注意事項(xiàng)30能根據(jù)樣本外觀對(duì)廢鋼、鐵水進(jìn)行冶煉選用從外觀判別廢鋼元素組成20分?jǐn)⑹鰪U鋼原料使用注意事項(xiàng)10分12345耐火材料的選取和使用根據(jù)外形、尺寸、顏色、用途、成分等識(shí)別不同類型的耐火材料。10根據(jù)爐子不同部位正確選用耐火材料及補(bǔ)爐材料，以提高爐子使用壽命。正確選用耐火材料及補(bǔ)爐材料10分合計(jì)100任務(wù)1.2 常用氧化劑、鐵合金及渣料的識(shí)別及選用【任務(wù)描述】 通過轉(zhuǎn)爐冶煉常用氧化劑、鐵合金及渣料的觀察和比較，能識(shí)別各種脫氧劑，并能根據(jù)冶煉鋼種的不同正確選用。【任務(wù)分析】 技能目標(biāo)：據(jù)所煉鋼種的要求選用不同的氧化劑據(jù)所煉鋼種的要求選用合適的鐵合金據(jù)所煉鋼種的要求選用不同的渣料知識(shí)目標(biāo)：各種脫氧劑、鐵合金和渣料的識(shí)別【知識(shí)準(zhǔn)備】2.1 脫氧劑的識(shí)別和選用2.1.1 目的與目標(biāo)能識(shí)別各種脫氧劑，并能根據(jù)冶煉鋼種的不同正確選用。2.1.2 操作步驟或技能實(shí)施 2.1.2.1 識(shí)別各種常用脫氧劑(1) 錳鐵。錳鐵的密度較大，為7.0g/cm3。外觀表面顏色很深近乎于黑褐色并呈現(xiàn)出猶如水面油花樣的彩虹色。斷面呈灰白色，并有缺口。如果相互碰撞會(huì)有火花產(chǎn)生。(2) 硅鐵。以前稱矽鐵(因?yàn)樵毓柙麨槲?，密度較小，為3.5g/cm3，表面為青灰色，易破碎，其斷面較疏松且有閃亮光澤。(3) 鋁鐵。鋁鐵的密度也較輕，約為4.9g/cm3，外觀表面灰白色(近灰色)。(4) 鋁。手感是上述幾種合金中最輕的，密度僅為2.8g/cm3，是一種銀白色的輕金屬，有較好的延展性，一般以條形或環(huán)形狀態(tài)供應(yīng)。(5) 硅鈣合金。表面顏色與硅鐵很接近，為青灰色，手感比硅鐵與鋁更輕，密度僅為2.55g/cm3，其斷面無氣孔，有閃亮點(diǎn)。(6) 硅錳合金。手感較重，密度為6.3g/cm3，質(zhì)地較硬，斷面棱角較圓滑，相互碰撞后無火花產(chǎn)生。表面顏色在錳鐵與硅鐵之間(偏深色)，使用塊度一般在1050mm。(7) 鋁錳鐵。塊狀，形如條形年糕，貌如小型鑄件，表面較光滑，色近于褐色與錳鐵相似。塊度不大，一般不會(huì)碎裂，如破碎其斷面呈顆粒狀，且