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转炉耐火砖和炉衬使用情况分析

     转炉是一种不需外加热源,主要以液态生铁为原料进行炼钢的直立式圆筒形冶炼炉。根据炉衬耐火材料的性质,分为酸性转炉和碱性转炉两种。根据气体吹入炉内的部位,分为底吹、顶吹、侧吹和顶底复合吹炼转炉。

    转炉出钢口用砖
    出钢口受高温钢水冲蚀和温度急剧变化影响,损毁较为严重,因此应砌筑具有耐冲蚀性好、抗氧化性高的镁碳砖。一般都采用整体镁碳砖或组合砖,使用约200炉后就需更换。更换出钢口有两种方式,一种是整体更换,一种是重新做出钢口。重新做出钢口时,首先清理原出钢口后,放一根钢管,钢管内径就是出钢口尺寸,然后在钢管外壁周围填以镁砂,并进行烧结。
    转炉炉衬
    世界各国由于铁水成分及耐火材料资源不同,因而炉衬砖的选择也有所侧重。美国主要使用焦油结合镁砖、方镁石砖、焦油浸渍烧成方镁石砖,20世纪90年代以来也适用镁碳砖。法国主要使用白云石砖、镁白云石砖、白云石碳砖、沥青结合镁砖和镁碳砖。英国曾使用过焦油白云石砖、烧成白云石砖,1989年以后大量使用镁碳砖。俄罗斯多采用焦油白云石砖,少数工厂也使用焦油镁砖和方镁石尖晶石砖。日本是最早将镁碳砖用于转炉的国家,使用效果在世界上处于领先地位。中国转炉炉衬的发展经历了焦油结合白云石砖、焦油结合镁砖、镁白云石砖、高钙镁砖、镁白云石碳砖及镁碳砖等过程。综上所述,世界各国均逐渐采用镁碳砖取代其他砖种。由于镁碳砖具有抗热震性能好、抗侵蚀性能强,在高温下具有优良稳定性能、导热性好、耐磨损及由于有结合剂固化后形成的碳网络,将氧化镁颗粒紧密牢固的连接在一起而具有耐剥落性好的优点,加之喷补技术、溅渣护炉等技术的推广应用,90年代以来,炉衬寿命大幅度提高,吨钢消耗耐火材料一般不超过2kg。
    复吹转炉底部供气用砖
    底部供气砖用于从转炉底供入Ar或N2或CO2,或三者与氧气的混合物。复吹时产生高温和强烈的搅拌作用,因此底部供气砖必须具有耐高温、耐侵蚀、耐冲刷、耐磨损和抗剥落性强的性能;从吹炼角度讲,要求气体通过供气砖产生的气泡要细小均匀;供气砖使用安全可靠,寿命尽可能与炉衬寿命同步。为此,镁碳砖仍然为最佳材料。
    转炉内衬用砖
    转炉内衬由绝热层、永久层和工作层组成。绝热层一般是用多晶耐火纤维砌筑,炉帽的绝热层也有用树脂镁砂打结而成;永久层各部位用砖也不完全一样,多用低档镁碳砖或焦油白云石砖、或烧结镁砖砌筑;工作层全部砌筑镁碳砖。砌筑工作层的镁碳砖有普通型和高强度型,我国已制定了行业标准。根据砖中碳含量的不同可分为3类,而每类又按其理化指标分为3个牌号,即MT10A、MT10B、MT10C;MT14A、MT14B、MT14C;MT18A、MT18B、MT18C等。
    转炉的工作层与高温钢水、熔渣直接接触,受高温熔渣的化学侵蚀,受钢水、熔渣和炉气的冲刷,还受加废钢时的机械冲撞等作用,工作环境十分恶劣。在吹炼过程中,由于各部位的工作条件不同,内衬的蚀损状况和蚀损量也不一样。针对这一状况,视衬砖的损坏程度的差异,砌筑不同材质或同一材质不同级别的耐火砖,这就是所谓综合砌炉。容易损坏或不易修补的部位,砌筑高档镁碳砖;损坏较轻又容易修补部位,可砌筑中档或低档镁碳砖。采用溅渣护炉技术后,在选用衬砖时还应考虑衬砖与熔渣的润湿性,若碳含量太高,熔渣与衬砖润湿性差,溅渣时熔渣不易黏附,对护炉不利。采用综合砌炉后,整个炉衬砖的蚀损程度比较均衡,可延长炉衬的整体使用寿命。
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