轉(zhuǎn)爐煉鋼特點(diǎn)及耐火材料消耗介紹

轉(zhuǎn)爐煉鋼原料為廢鋼和鐵水，通過結(jié)渣、吹氧等方法。轉(zhuǎn)爐爐襯的使用壽命因冶煉鋼類型而異。例如，較大的轉(zhuǎn)爐只能冶煉碳鋼，冶煉溫度低，渣成分穩(wěn)定，使用壽命較長(zhǎng)。但隨著頂部聯(lián)合吹技術(shù)的發(fā)展，N2、CO2、Ar或O2通過底部吹掃塞吹入轉(zhuǎn)爐，縮短轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間，提高鋼液質(zhì)量，降低冶煉成本，但加速了爐襯的腐蝕和耐火材料。

轉(zhuǎn)爐煉鋼法的工作原理及特點(diǎn)

轉(zhuǎn)爐煉鋼法是將氧化氣體吹入（旋轉(zhuǎn)）爐內(nèi)的鐵水中，通過氧化雜質(zhì)元素?zé)捴瞥射撍�的各種方法的總稱，又稱吹煉法。轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)，首先按照配料要求將轉(zhuǎn)爐傾倒，在轉(zhuǎn)爐迎鋼面一側(cè)加入一定量的廢鋼，然后加入適量的鐵水，然后將轉(zhuǎn)爐搖直，加入適量的造渣材料（分批加入），加料后將氧槍插入轉(zhuǎn)爐頂部，吹入純度大于99%的高壓氧氣流，直接與高溫鐵水發(fā)生氧化反應(yīng)，去除雜質(zhì)。去除大部分硫磷后，當(dāng)鋼水的成分和溫度滿足冶煉要求時(shí)，停止吹煉，提高氧槍，準(zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)，將爐體傾倒，使鋼水從出鋼側(cè)通過出鋼口注入鋼袋，然后鋼水進(jìn)入下一個(gè)冶煉過程。出鋼后，鋼渣通過爐口傾倒到鋼渣罐中；最后，再次搖直轉(zhuǎn)爐，等待下一次冶煉或轉(zhuǎn)爐的維護(hù)。氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中會(huì)產(chǎn)生大量棕色煙氣，主要由氧化鐵粉塵和一氧化碳?xì)怏w組成。因此，必須進(jìn)行回收和綜合利用，以防止環(huán)境污染�；厥盏难趸�鐵粉塵可用于煉鋼，回收的一氧化碳可用作化學(xué)原料或燃料。

轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝發(fā)展及耐火磚消耗

轉(zhuǎn)爐是目前鐵水煉鋼比較經(jīng)濟(jì)高效的方法，轉(zhuǎn)爐鋼占總鋼產(chǎn)量的一半以上。目前，轉(zhuǎn)爐煉鋼主要開發(fā)純氧頂?shù)讖?fù)合吹煉。全鐵水預(yù)處理。全爐次渣出鋼。全二次冶金和全連鑄，進(jìn)一步提高產(chǎn)量。質(zhì)量，提高冶煉鋼種類，提高轉(zhuǎn)爐壽命。

鐵水預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用，使鋼液中的SI含量從10年前的1.0%降低到0.68%或更低，渣量降低了20%~25%，石灰熔劑的用量也從每噸鋼55kg增加到35kg，爐襯耐火磚的侵蝕速度明顯降低；控制渣成分，即增加白云石用量（從每噸鋼21kg增加到23kg），使Mgo含量從6%增加到8%，降低Mgo-C耐火磚中Mgo的溶解速度。濺渣保護(hù)爐技術(shù)（Slagspalshing）對(duì)保護(hù)爐襯起著非常有效的作用，在北美國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用。

通過在渣中加入白云石。廢耐火磚等調(diào)整渣成分，增加渣層的厚度和粘度，然后用氧槍吹氬或單獨(dú)的渣槍將渣濺到爐襯表面，附著一層高粘度，具有一定的耐火渣保護(hù)層，渣層中和初期酸渣，防止?fàn)t襯材料侵蝕，提高爐襯使用壽命，效果非常顯著。采用精確的激光厚度測(cè)量技術(shù)，使轉(zhuǎn)爐襯的噴涂時(shí)間。噴涂區(qū)域得到了準(zhǔn)確的控制。

目前，當(dāng)工作襯里厚度為20~30cm時(shí)，可開始噴涂，有的甚至在13cm時(shí)開始噴涂�；鹧鎳娡考夹g(shù)與激光測(cè)厚技術(shù)相結(jié)合，可獲得理想噴涂效果和最低噴涂材料消耗。轉(zhuǎn)爐襯里的使用壽命大大提高，Mgo-C耐火磚的質(zhì)量也起著重要作用，主要包括鎂砂的純度。結(jié)晶尺寸。密度。石墨的純度。結(jié)合劑性能的提高。添加劑的首選。耐火磚工藝的改進(jìn)等。在抗氧化劑的選擇上，Al-Mg合金作為抗氧化添加劑，可將Mgo-C耐火磚的高溫強(qiáng)度提高45%，抗渣侵蝕能力提高1倍。

轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有以下特點(diǎn)

（1）吹入的氧氣動(dòng)能和動(dòng)量大，氣體和鐵水。爐渣形成高度分散的乳化狀態(tài)，反應(yīng)速率極高，生產(chǎn)率極高，熱效率高；

(2)主要原料為鐵水，廢鋼占0~30%；

(3)屬于自熱熔煉類型，依靠鐵水的物理熱和氧化反應(yīng)，無需外加熱源；

（4）轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)周期易于與高爐、連續(xù)鑄鋼相匹配，有利于鋼鐵生產(chǎn)工藝的順利物流和全連鑄生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)；

（5）由于冶煉過程是氧化氣氛，去硫效果差，一些昂貴的合金元素也容易被氧化和損失，因此冶煉鋼的種類和質(zhì)量有一定的限制。

轉(zhuǎn)爐是當(dāng)今煉鋼行業(yè)廣泛使用的窯爐設(shè)備。轉(zhuǎn)爐煉鋼分為氧氣頂吹煉鋼、氧氣側(cè)吹煉鋼、氧氣底吹煉鋼、氧氣頂復(fù)吹煉鋼四種方式。目前，主要用于頂?shù)讖?fù)吹煉鋼。在轉(zhuǎn)爐耐火材料的選擇上，鎂碳磚廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外，鎂碳磚廣泛應(yīng)用于不同的部位。鎂磚也用于不同的工作環(huán)境。火泥。填縫材料。搗碎材料。修補(bǔ)材料。噴涂材料等。具體如下：

1.鎂碳磚。

爐內(nèi)工作環(huán)境惡劣，溫度高，侵蝕性大。爐襯容易產(chǎn)生機(jī)械磨損、沖刷、腐蝕、耐剝落等現(xiàn)象，因此對(duì)爐襯耐火材料的要求很高。鎂碳磚具有良好的抗氧化性和高溫強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外。

2.鎂磚。

鎂磚僅次于轉(zhuǎn)爐耐火材料中的鎂碳磚，最高使用溫度在2000℃以上，具有耐高溫、耐渣蝕的特點(diǎn)。鎂磚主要用于燒結(jié)鎂磚和鎂硅磚，主要用于轉(zhuǎn)爐上的永久層。

3.不定形耐火材料。

轉(zhuǎn)爐不定形耐火材料主要是指轉(zhuǎn)爐修復(fù)過程中使用的耐火泥、填縫料、搗碎料等耐火材料。其理化指標(biāo)見表2。表2轉(zhuǎn)爐采用不定形耐火材料指標(biāo)。

4.修補(bǔ)料.噴補(bǔ)料。

在轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)和運(yùn)行中，維護(hù)是不可避免的。無論冶煉什么鋼種，冶煉條件有多苛刻，只要使用良好的耐火材料和維修，特別是維修，轉(zhuǎn)爐爐襯就可以成為半永久性爐襯。

爐頂主要受爐渣腐蝕和空氣清洗、氧化鎂碳磚氧化和清洗過程中的機(jī)械損壞。因此，高強(qiáng)度、高抗氧化鎂碳磚可用于轉(zhuǎn)爐頂部。

轉(zhuǎn)爐耳軸區(qū)有嚴(yán)重的爐渣腐蝕、空氣清洗、氧化和機(jī)械應(yīng)力，難以修復(fù)。因此，這里可以使用含有16%~18%碳的優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度耐腐蝕鎂碳磚。

對(duì)于主要受爐渣腐蝕的渣線區(qū)域，應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)高耐腐蝕氧化鎂碳磚。不僅暴露在鋼水和爐渣腐蝕的充電側(cè)，還受到鐵液洗滌和陡鋼的影響。因此，應(yīng)采用耐腐蝕性強(qiáng)、耐熱性好的高強(qiáng)度氧化鎂碳磚。

鉆孔損壞的主要原因是氧化、爐渣腐蝕、溫度劇烈變化、鋼水洗滌等，因此應(yīng)采用高強(qiáng)度、高抗氧化性的鎂碳磚。

為了提高轉(zhuǎn)爐的使用壽命，襯里耐火材料的質(zhì)量是一個(gè)重要因素，運(yùn)行條件是一個(gè)更重要的因素。維護(hù)是轉(zhuǎn)換器使用壽命的另一種重要方法，襯里保護(hù)措施可以延長(zhǎng)使用壽命數(shù)倍。轉(zhuǎn)換器的主要維修方法如下：

1.自流修補(bǔ)材料主要用于前后大面，噴射混合主要用于耳軸區(qū)域等部位。

2.Slag防濺技術(shù)�？稍谵D(zhuǎn)爐中加入輕燒氧化鎂球或白云石，提高爐渣的熔點(diǎn)和粘度，然后通過高壓氮吹，輕燒鎂礦和含白云石的渣濺入轉(zhuǎn)爐襯中，在冶煉過程中過程中的腐蝕。

在開發(fā)鎂碳磚之前，爐襯主要由燒結(jié)鎂磚或焦油瀝青粘結(jié)鎂磚、鎂礦白云石磚等組成。但現(xiàn)在，鎂碳磚在爐中越來越普遍，幾乎所有的爐襯都是由鎂碳磚制成的。轉(zhuǎn)爐永久襯砌由鎂磚制成，接縫材料為鎂搗碎材料。