轉爐爐襯結構

1、轉爐爐襯構造 HYPERLINK “ :/ 2022.02.25轉爐耐火材料爐襯構造可以分成爐底、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 慮設置的，很少消滅損壞現(xiàn)象，在砌筑的爐襯時，這一層是不需要撤除的。永久層厚度一般為 230mm 左右，用燒結鎂磚 砌筑 需要指出 的是 砌筑時 應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，在以后反復撤除工作層時，永久層會保持較為完整。綜合砌爐在撤除使用后的爐襯時 覺察，損壞是由個別侵蝕嚴峻的部位不能使用造成的，而其余相當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

2、綜合砌爐襯的概念。針對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，以及吹煉時爐渣的噴濺作高溫下鐵皮熔結在一起，使爐帽區(qū)的襯磚整體性更好；在鐵皮的外側焊樹脂為結合劑的粘接泥料，使爐襯有更好的整體性。爐壁區(qū)的襯磚，特別是裝料側的爐襯磚，受到鋼水、爐渣的沖刷作用，要 求具有較高的高溫強度。熔池和爐底的襯磚主要受到鋼液的侵蝕，應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成型。成襯磚斷裂，破壞爐襯的整體性。底吹供氣磚在轉爐爐襯中底吹供氣磚是一個具有特別地位的磚種。在頂?shù)讖秃?/p>

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在鎂碳質(zhì)耐火材料中構成的，不銹鋼要埋設幾十根不銹鋼管。直通孔式供氣磚CON22使供氣磚及其周邊的爐底襯磚受到嚴峻沖刷和侵蝕。盡管承受的是優(yōu)質(zhì)鎂碳質(zhì)幾千上萬次時，中途則要更換供氣磚。78hl0001200爐時，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，遠遠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，更換便利。這種磚是以高純原料等靜壓機成型的。標簽：轉爐爐襯構造損毀機理轉爐爐襯構造及損毀機理標簽：轉爐爐襯

4、構造損毀機理分類：耐火材料科普轉爐爐襯構造及損毀機理轉爐爐襯耐火材料及爐襯的修補濺渣護爐的技術特點及其操作從氧氣轉爐誕生之日起，轉爐爐襯的耐火材料及其壽命，就是工程技術人員爭辯的重要課題之一。最初的爐襯壽命只有一百屢次，甚至幾十次，是阻礙氧氣轉爐煉鋼技術進展的主要障礙。經(jīng)過幾十年的開發(fā)爭辯，現(xiàn)在的爐襯壽命已經(jīng)到達了成千上萬次，爐襯耐火材料的單位消耗降到了 2038kgt 鋼，應當說已經(jīng)到達了一種技術水平高、應用效果穩(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、造渣技術的進步，煉鋼過程的穩(wěn)定操作，濺渣護爐技術等。爐襯耐火材料的損毀機理與耐火材料的化學成分、礦物構造，煉鋼工藝過程等一些格外

5、簡潔的因素有親熱關系，因此要在理論上完全說 清楚幾乎是不行能的。幾十年來，人們對煉鋼熔體與耐火材料之間的高溫物理化學反響做過大量的爭辯，但是現(xiàn)在所能作出的結論，也 還只是宏觀的或是閱歷性的。歸納起來爐襯損毀的緣由大致分成四類：機械沖擊和磨損；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，兩項被認為是最根本的損毀緣由，所做的爭辯工作也最多。轉爐渣的成分主要為 CaO，SiO2，F(xiàn)eO 等，當爐渣堿度偏低時，對以 CaO，MgO 為主要成分的爐襯耐火材料侵蝕嚴峻，爐襯壽命降低； 相反，當爐渣堿度較高時，對爐襯的侵蝕則較略微，爐襯壽命也相對有所提高。這導致煉鋼工藝中造渣技術的變革，承受輕燒

6、白云石造渣，結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，或者熔池溫度上升到 l700以上，溶液的粘度會急驟下降， 爐襯的損毀速度加快，壽命大幅度降低。所以轉爐鋼水溫度偏高，會使爐襯壽命相應降低。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孔道中，造成耐火材料工作面的物理化學性能與原耐火材料基體的不連續(xù)性，在轉爐操作的溫度急變下， 消滅裂紋、剝落和構造疏松，嚴格地說這個損毀過程要比溶解損毀過程嚴峻得多。因此，要降低溶液對耐火材料的滲透，措施有：a.應降

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濕的材 料，如石墨、碳素等；c.嚴格把握溶液的粘度，即把握冶煉強度、把握出鋼溫度等。由爐襯材料的抗渣侵蝕性試驗，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 料的構造越疏松，使用效果會變差。通過從大量的抗渣試驗爭辯和轉爐實際操作可以得出一些爐襯耐火材料抗侵蝕性的生疏：鐵水成分對爐襯耐火材料壽命有顯著影響，特別是硅、磷、硫的含量。轉爐終點溫度過高將導致爐襯

8、壽命降低，特別是當終點溫度在 1700以上，每提高 10，爐襯耐火材料的侵蝕速率都會有顯著增加。提高爐渣堿度有利于降低爐渣對堿性耐火材料的侵蝕。提高渣中 MgO 含量，可以降低爐渣對爐襯耐火材料的侵蝕。提高渣中 FeO 含量會導致爐襯耐火材料侵蝕加劇。轉爐吹煉初期，渣堿度比較低，對爐襯侵蝕嚴峻，應承受白云石造渣，使渣中 MgO 含量接近飽和狀態(tài)。螢石對爐襯也有侵蝕，因此應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熱塑性和抗渣滲透性。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) 轉爐爐襯構造轉爐耐火材料爐襯構造可以分成爐底、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置的，很少消滅損壞現(xiàn)象，在砌筑的爐襯時，這一層是不需要撤除的。永久層厚度一般為 230mm 左右，用燒結鎂磚砌筑，需要指出的是，砌筑時應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，在以后反復撤除工作層時， 永久層會保持較為完整。綜合砌爐在撤除使用后的爐襯時覺察，損壞是由個別侵蝕嚴峻的部位不能使用造成的，而其余相當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、們提出一個綜合砌爐、均衡爐襯的概念。針對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，反復的加料、出鋼時的機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，高溫下鐵皮熔結在一起，使爐帽區(qū)的襯磚整體性更好；在鐵皮的外側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，背部使用以樹脂為結合劑

11、的粘接泥料，使爐襯有更好的整體性。爐壁區(qū)的襯磚，特別是裝料側的爐襯磚，受到鋼水、爐渣的沖刷作用，要求具有較高的高溫強度。熔池和爐底的襯磚主要受到鋼液的侵蝕，應具有很好的抗侵蝕性。爐襯磚的長度為 500800mm，個別部位的磚長度在 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成型。轉爐爐襯磚都承受干砌法，不期望砌得過分嚴密，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，砌筑過分嚴密會由于膨脹產(chǎn)生剪切應力，簡潔造成襯磚斷裂，破壞爐襯的整體性。綜合砌爐，應依據(jù)不同廠家的具體狀況，選擇 36 個不同檔次的磚種，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)濟效益。底吹供氣磚在轉爐爐襯中底吹供氣磚是一個具有特別地位的磚種。在頂?shù)讖秃洗禑捴?，底?Ar，CO2，N2就是通過這塊磚吹入爐內(nèi)的，嚴格地講， 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)讖秃洗禑捁に嚨囊?，現(xiàn)在都已棄用，而改用技術更先進的直通孔式供氣 磚。2mm一支供氣磚需要埋設幾十根不銹鋼管。直通孔式供氣磚生產(chǎn)技術難度較大，以高純電熔鎂砂、高純石墨、酚酣樹脂結合劑為原料，添加高效抗氧化劑，用等靜壓機成型。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、攪動鋼水，使供氣磚及其周邊的爐底襯磚受到嚴峻沖刷和侵蝕。盡管承受的是優(yōu)質(zhì)鎂碳質(zhì)耐火材料，但還是難以到達與整個爐襯同步損毀的目的。因此，假設爐襯壽命在幾千上萬次時，中途則要更換供氣磚。技術水平要求高的供氣磚則裝有預警裝置，當損耗到達確定程度后，會發(fā)出警報，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。在轉爐鋼殼外裝置成一小塊活動爐底，更換時拆下爐底，將損壞的供氣磚連同周邊的爐襯磚一起取下來，再將預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。一個的爐襯當使用到 l0001200 爐時，則需500700

14、次：出鋼口在轉爐爐襯中，出鋼口磚是另一個具有特別意義的磚種。大型轉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)。目前認為鎂碳質(zhì)整體出鋼口使用效果比較好，壽命長，更換便利。這種磚是以高純原料等靜壓機成型的。第三節(jié) 轉爐爐襯耐火材料50 年月氧氣轉爐初創(chuàng)時期，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。以下是幾十年來曾經(jīng)使用過以及目前正在使用的轉爐爐襯耐火材料。焦油白云石磚焦油白云石磚是我國應用時間最長，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，其理化指標為：Ca0 5560，MgO 3236、雜質(zhì)總量(Si02+Fe203+A12O3)47，體積密度 295305gcm3。白云石砂預熱 300 600，參與結合劑焦油瀝青混料，振動成型或機壓成型，生產(chǎn)出焦油白云石爐襯磚。這種磚的優(yōu)點是生產(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，細磨，同時參與輕燒 MgO 粉，調(diào)整 MgO 含量，壓球或機壓成坯，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合劑，機壓成型生產(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合劑混料，高噸位壓磚機成型。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度，它是價格最昂貴的爐襯磚。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?，高溫強度提高。相應抗侵蝕性提高，爐襯壽命也有所提高。第四節(jié) 轉爐爐襯的修補轉爐爐襯的修補是延長爐襯壽命、均衡爐襯損毀、降低生產(chǎn)本錢的有力措施。由于轉爐操作的不穩(wěn)定因素，爐襯某些部位會消滅過早 地損毀，這時修補就應當開頭，而且這種修補要維持到爐襯壽命中止。到爐襯使用的后期，修補量會不斷增加，修補所用的時間也不斷l(xiāng)312被認為是比較合理的修補量。投補將投補料從爐口投入爐內(nèi)，搖動爐體。投補料在爐內(nèi)余熱的作用下，消滅流淌性并鋪展在爐襯的蝕損部位。投補料應具有以下工藝性 能：投補料在轉爐爐襯的余熱溫度下(8001200)有很好的鋪展性；投補料在鋪展后能很快固化

18、；固體后的投補料與原爐襯材料有較好的粘結性；投補料自身應有很好的抗侵蝕性。投補料以鎂砂、鎂白云石砂為根本原料，工藝性能則主要打算于結合劑。常用的結合劑是瀝青、樹脂，或兩者的混合物。由于價格便 宜，應用便利，我國鋼廠實際使用的投補料是以瀝青為結合劑的。半干法噴補半干法噴補實施噴補作業(yè)的噴補機包括貯料罐、壓縮空氣輸運機構、噴嘴；貯料罐中的噴補料經(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，噴補料最終粘結固化。影響噴補效果的工藝因素有：爐襯噴補是在熱態(tài)下進展的，工作面的剩余溫度對噴補效果有明顯影響，一般認為 8001000比較好；噴補料的顆料組成、結合劑、加

19、水量、空氣壓力等對噴補料的附著率有重要影響。噴補料的根本原料是鎂砂和鎂白云石砂，結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。結合劑的作用是使噴 補料有粘附性，能有效地附著在爐襯工作面上；另一個作用是在高溫下能形成高溫礦物相，使噴補料不但能與爐襯工作面結實地燒結成一個整體，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 1735?？梢钥闯?，在噴補料組分中，含有確定CaO 是必要的。噴補料的有效性用附著率和使用次數(shù)來衡量，一般附著率要求大于 8535 次?；鹧鎳娧a火焰噴補最先應用于焦爐的修補，后來擴展到轉爐爐襯上，是一項技術難度較大的技術。對

20、于轉爐爐襯，半干法噴補是既簡潔又便利的方法。但是它有致命的弱點，即在噴補過程中參與水分，這些水分在接觸到修補工作面時，由于剩余熱量的作用，會產(chǎn)生大量蒸汽并 會蓄集確定的蒸汽壓，給噴補料和工作面的粘結以及噴補料的使用留下隱患。但火焰噴補不添加水分，而是配入可燃性物料，可燃性氣體和氧氣，噴補料在噴射過程中燃燒發(fā)熱，一局部物料成熔融態(tài)，接觸到有相當高溫度的工作面時，會馬上熔融燒結成一個整體。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多在轉爐出鋼后的作業(yè)間隙中進展，噴補時間很短，爐襯剩余溫度比較高，粘附效果好，因此使用壽命比較長，一般 l020次。由于火焰噴補技術比較簡

21、潔，目前在國內(nèi)外轉爐廠承受的較少。轉爐爐襯的濺渣維護承受激光測厚技術準確地測定出爐襯的剩余厚度，運用濺渣技術維護爐襯，使轉爐爐襯延長使用長壽，這是轉爐護爐技術的重大進步。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，這是高溫燒成耐火制品的致命缺點，含碳耐火制品的消滅突破了這些弱點。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；石墨具有熱傳導系數(shù)高， 彈性模量低，熱膨脹系數(shù)小，不簡潔被熔渣浸潤等優(yōu)點，因

22、此，由于石黑的引入，使爐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造上形成碳的結合物，這種結合是由有機結合劑在高溫下結焦碳化形成的。鎂碳磚是一種不燒制品，其理化指標為：MgO7085，C l020，顯氣孔率3，體積密度 2.87gcm3，耐壓強度 4050MPa，1400l015MPa。影響鎂碳磚性能的工藝因素主要有原料、結合劑、添加劑等。鎂砂國外最初生產(chǎn)鎂碳磚時承受的是高純燒結鎂砂，隨著對鎂碳磚使用過程的深入爭辯覺察，高溫下有如下反響：MgO+CMg+CO這個反響一般在 1650開頭，到l750時反響加劇，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 等對上述反響有促進作用，因此，期望鎂砂有較高的純度。電熔鎂砂相對燒結鎂砂來說，結晶構造更完整，對碳的復原作用也更穩(wěn)定，特別是大結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)開頭轉向使用電熔鎂砂?？紤]到碳的結合狀態(tài)和結合劑的浸潤性，也可以電熔鎂砂燒結鎂砂混合使用。我國的鎂碳磚根本上是 使用電熔鎂砂。鎂碳磚的使用結果說明，用 MgO 含量高、方鎂石相結晶顆粒大、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：固定碳 8598，灰分 132(主要成分SiO2，Al2O3 等)

24、2092233640K(揮發(fā))。由于石墨格外簡潔被氧化，所以長期以來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：空氣中氧對石墨的氧化；渣中氧化物對石墨的氧化；石墨本身所含雜質(zhì)氧化物對石墨的氧化。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，造成磚體構造疏松，透氣性增大、強度下降，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、磷片結晶大的石墨。結合劑結合劑對鎂碳磚及其他含碳耐火制品來說，作用至關重要。石墨和耐火氧化物之間沒有互溶關系，也不行能相互燒結，常溫下他們要靠結合劑粘接固化。高溫下，結合劑則要結焦碳化，和石墨形成碳結合，一般這種結合劑

25、是指樹脂類、瀝青類等有機物。結合劑高溫結焦碳化后形成約 3左右的碳，這個量雖然不多，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，對制品的高溫性能有重要影響。我國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，其中一個重要緣由是結合劑不穩(wěn)定造成的。鎂碳磚結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，致使磚體構造疏松，強度下降。損毀過程遵循氧化失碳 構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) 鎂鈣碳磚我國鎂白云石、白云石資源相當豐富，幾乎每個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 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，高溫熱機械性能、高溫塑性都比較穩(wěn)定。CaO 對改善鋼中夾雜物性質(zhì)，以及對脫硅、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、的應用前景。我國在開發(fā)應用鎂白云石、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、焦油瀝青振動大磚、燒成油浸白云石磚等在我國鋼鐵進展過程中都起到過格外重要的作用。近年來由于大量使用 MgO-C 磚，才使這些已有的工藝生產(chǎn)線閑置起來。不少學者呼吁，一味追求鎂碳磚的做法并不見得合理，我國煉鋼爐襯材料應走一條鎂質(zhì)、鎂鈣質(zhì)并舉的技術路線。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，水化問題是一個關鍵。一般要承受無水結合劑，成品還要進展防水處理。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 個月到一年，在這個期間磚的理化指標不應有明顯的下降。第七節(jié) 濺渣護爐一、濺渣護爐技術的進展和特點進展概況爐齡是轉爐煉鋼一項綜合性技術經(jīng)濟指標。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)，促進生產(chǎn)的良性循環(huán)。所以，大幅度提高轉爐爐齡是煉鋼工作者多年追求的目標。轉爐爐襯工作在高溫、高氧化性條件下，通常以 0208mm爐的速度被侵蝕。為保證轉爐正常生產(chǎn)和提高爐襯壽命，我國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、噴補、搖爐掛渣等措施，使爐齡逐步提高到 1000 爐以上；進入80 年月，轉爐普遍承受鎂碳磚，綜

29、合砌爐，使用活性石灰造渣，改進操作，承受掛渣、噴補相結合的護爐方法，使轉爐爐齡又有明顯提高。濺渣護爐是近年來開發(fā)的一項提高爐齡的技術。該技術最先是在美國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施后，并沒有得到推廣。l991 年，美國 LTV 公司的印地安那哈鮑廠(1ndianaHabor)用濺渣作為全面護爐的一局部。1994 9 232t 頂吹轉爐的爐襯壽命到達 15658 爐，噴補料消耗降到 038kgt 鋼，噴補料本錢節(jié)約 66，轉爐作業(yè)率 由l984 78提高到 l994 9715 家以上鋼廠承受該技術，美國內(nèi)陸鋼公司爐齡已超過 20220 爐。加拿大、

30、英國、日本等也已相繼投入試驗和應用。我國從 l994 年開頭轉爐濺渣護爐試驗，承受和進展的速度很快。鞍鋼、首鋼、寶鋼、武鋼、太鋼等一些轉爐廠承受濺渣護護技術，爐2022 年武鋼二煉鋼制造了 30368 爐的轉爐爐齡記錄。濺渣護爐是轉爐護爐技術的重大進步，這項能夠大幅度提高轉爐爐齡、降低耐火材料消耗的技術，在我國呈現(xiàn)了寬闊的推廣應用前景。技術特點濺渣護爐的技術特點有：操作簡便 依據(jù)爐渣粘稠程度調(diào)整成分后，利用氧槍和自動把握系統(tǒng)，改供氧氣為供氮氣，即可降槍進展濺渣操作；本錢低 充分利用了轉爐高堿度終渣和制氧廠副產(chǎn)品氮氣，加少量調(diào)渣劑 (如菱鎂球、終渣改性料、輕燒白云石等)就可實現(xiàn)濺渣，還可以降低噸

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

32、廠 50t 轉爐濺渣與未濺渣時殘留爐襯比照圖，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)，濺渣時爐襯最大平均侵蝕速度為 0095mm爐，相當于不濺渣時侵蝕速度的 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)時殘留爐襯比較濺渣護爐操作步驟如下：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；搖動爐子使爐渣涂掛到前后側大面上；下槍到預定高度，開頭吹氮、濺渣，使爐襯全面掛上

33、渣后，將槍停留在某一位置上，對特別需要濺渣的地方進展濺渣；濺渣到所需時間后，停頓吹氮，移開噴槍；檢查爐襯濺渣狀況，是否尚需局部噴補，如已到達要求，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氣射流將爐渣均勻地噴濺在爐襯外表，是濺渣護爐的技術關鍵，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、過熱度、外表張力和粘度；濺渣氣體的動力學參數(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)國內(nèi)幾家鋼廠濺渣實踐和效果說明，渣量在 100kgt 較為適宜。爐渣性質(zhì)渣成分 目前，轉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。當渣中 MgO 到達飽和時，爐襯中MgO 溶解量就會削減，從而提高了爐襯壽命。渣中 MgO 含量與爐渣堿度有關，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鐵酸鹽，熔點遠低于出鋼溫度，而且FeOFeO含量過低，又會造成轉爐P、S FeO 含量。爐渣粘度 假設爐渣粘度大，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。調(diào)渣劑 濺渣層抗侵蝕力氣是影響護爐效果的重要因素。抗侵蝕力氣差，需要每爐濺渣，不僅增加氮氣用量而且也延長冶煉周期。為此，有必要提高渣的熔化溫度，以利于提高護護效果。為此，需參與調(diào)渣劑，使爐渣改質(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的作用，還有使爐渣更簡潔濺起而改善濺渣的動力學條件。此外，在渣中能產(chǎn)生彌散固相質(zhì)點，從而提 高了渣與爐襯的結合力氣。氮氣壓力和流量高壓氮氣是濺渣的動力，其壓力、流量直接影響濺渣效果。依據(jù)各廠濺渣閱歷，氮氣壓力一般與氧氣壓力接近時，可取得較好效果。 由于轉爐公稱容量不同，所以濺渣的氮氣壓力、流量存在差異。頂吹噴槍工藝參數(shù)槍位槍位對濺渣

36、高度有明顯影響，最正確槍位應依據(jù)自身條件在實踐中確定。槍位過高或過低都使濺渣量削減。較低槍位有利于轉爐 下部濺渣；反之對上部濺渣有利。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。復吹轉爐底氣對濺渣的影響濺渣護爐存在的問題之一是爐底上漲、底吹噴孔堵塞。這一問題在國內(nèi)外均未得到很好解決。武鋼、鞍鋼在承受適當?shù)牟僮鞴に噮?shù)后 50以上，說明承受該技術可以實現(xiàn)高復吹比。濺渣時間濺渣時間通常是依據(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

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

38、避開造成噴濺、爐渣返干和增加氧氣消耗量。對鋼中氮含量和質(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氮含量高。通過對未裝濺渣護爐設備和裝濺渣護爐設備爐次的終點鋼樣分析，N分別 21.0106 21.5106，兩者氮含量水平相當。通過對承受濺渣工藝前后軋后廢品分析比較說明，用氮氣濺渣對鋼質(zhì)量沒有影響。對冶煉過程脫硫、脫磷狀況抽樣統(tǒng)計，沒有覺察對 脫硫、磷有明顯影響。2冶煉對濺渣的影響冶煉終點溫度對濺渣掩蓋層的影響冶煉終點溫度對濺渣掩蓋層有較大的影響。溫度高對濺渣不利。據(jù)統(tǒng)計，承受濺渣護爐技術后出鋼溫度每降低 l ，轉爐爐齡可提高 l20爐。爐渣氧化性的影響終渣氧化性對濺渣掩蓋層也有較大的影響。把終渣 FeO 把握在低限，對保護爐襯有利