宝钢不锈钢用耐火材料
包钢炼钢用耐火材料概述

包钢 260 t鱼雷 罐于 2006 年投 入使 用 , 共有 14个 。保温层采用复合绝热板 ;永久层采用普通高 铝喷补料 , 两个端面采用粘土砖 ;工作层全部采用铝
表 1 主要工艺参数 炼钢厂 100 25 ~ 50 部分铁水预脱硫 ≥1 000 260 3~ 6 无 ≥800 7 120 ×2、 100 ×5 约 35 1 620 ~ 1 670 喷补 、投补、翻料 14 000 100 98 120 35 ~ 40 90 ~ 100 LF、VD 35 1 570 ~ 1 620
-C砖作为炉衬 , 因具有良好的使用效果而迅速推 广 , 到目前为止仍居其它材料难以替代的主导位置 。 MgO-C砖是由抗碱炉渣强的 MgO和难以被炉渣 侵蚀与润湿的石墨为主要原料制成的复合材料 , 具 有优良的抗侵蚀性和热震稳定性 。以下对其损毁主 要形式进行讨论 。 3.1.1 炉渣的侵蚀
炉渣的侵蚀是通过镁砂向炉渣的熔解 、熔出和 石墨 的 氧 化 进 行 的 。 纯 度 高 、 w(CaO)/w(SiO2 ) 高 、的镁砂耐侵蚀性好 , 石墨纯度高 、杂质含量低 、抗 侵蚀性好 。 镁砂中方镁石晶粒大时耐侵蚀性好 , 方 镁石晶粒小时 , 由于矿渣从大量的晶界侵润 , 易于破 损 , 镁砂向炉渣中熔出 , 耐侵蚀性差 ;另外 , 加入金属 添加物可提高抗侵蚀性 。 对镁砂的方镁石粒径和金 属添加物对 MgO-C砖抗炉渣侵蚀 性影响研究显 示 , 加入少量金属添加物能显著提高 MgO-C砖的 抗侵蚀性 , 控制镁砂细粉粒度有助于提高抗渣性 。 3.1.2 氧化损毁
≤3
≤5 ≤7 ≤4
钢厂耐火材料

钢厂耐火材料钢厂耐火材料是指在高温、高压环境下能够保持一定强度和稳定性的材料,主要用于钢铁冶炼过程中的各种炉窑、炉膛、炉衬等部位。
钢厂耐火材料的选用对于钢铁生产的效率、质量和成本都有着重要的影响。
在钢铁工业中,耐火材料的种类繁多,每种材料都有其特定的用途和优势。
首先,常见的钢厂耐火材料包括石墨、耐火泥、耐火砖、耐火浇注料等。
石墨因其耐高温、导热性好等特点,在钢铁冶炼中被广泛应用,常见于电炉炉墙、炉底等部位。
耐火泥是一种由耐火粉料、粘结剂等组成的浇注材料,具有耐高温、抗侵蚀、易施工等特点,常用于炉膛、热风炉等部位的维修和砌筑。
耐火砖是一种常见的耐火材料,具有抗高温、抗侵蚀、导热系数低等特点,被广泛应用于钢铁冶炼的各种炉窑和炉膛。
耐火浇注料是一种由耐火粉料、粘结剂、粘结剂等组成的浇注材料,具有耐高温、耐侵蚀、耐振动等特点,常用于大型钢铁冶炼设备的维修和砌筑。
其次,钢厂耐火材料的选用需根据具体的工艺条件和使用要求进行选择。
不同的炉窑、炉膛在工作温度、工作环境、工作周期等方面都有所不同,因此需要选用不同类型的耐火材料。
例如,在高温、高压、侵蚀性气氛下工作的炉膛,需要选用耐火度高、抗侵蚀性好的耐火材料;在振动、冲击较大的设备上,则需要选用耐火浇注料等具有良好抗振动性能的材料。
此外,还需要考虑材料的成本、施工难易程度等因素,综合考虑选择最合适的耐火材料。
最后,钢厂耐火材料的使用和维护对于钢铁生产的效率和成本都有着重要的影响。
正确选择合适的耐火材料,能够延长设备的使用寿命,减少维护成本,提高生产效率;而不当选择或使用不当则会导致设备损坏、生产中断等问题,增加生产成本。
因此,钢厂耐火材料的使用和维护需要引起重视,遵循相关的使用规范和操作要求,定期进行设备检查和维护,确保设备的正常运行。
总之,钢厂耐火材料是钢铁冶炼过程中不可或缺的重要材料,其选用对于生产效率、质量和成本都有着重要的影响。
正确选择合适的耐火材料,严格遵守使用规范和操作要求,定期进行设备检查和维护,能够保证设备的正常运行,提高生产效率,降低生产成本,促进钢铁工业的健康发展。
AOD炉用耐火材料的选择与应用

Ξ 卫战业 :男 ,1968 年生 ,工程师 。 收稿日期 :2002 - 07 - 08
编辑 :黄卫国
砖以优质烧结镁白云石砂为主要原料 ,经高压成
型 ,1600 ℃以上高温煅烧而成 。电熔不烧镁白云
石砖以电熔镁白云石砂为原料 ,经高压成型 ,低温
干燥处理而成 。由于电熔镁白云石砂熔炼充分 ,晶
格完整 ,活性较低 ,所以电熔镁白云石砖具有较高
的耐侵蚀性和抗水化性 。烧成镁白云石砖和电熔
不烧镁白云石砖的典型性能见表 2 。
表 2 镁钙系砖的典型理化性能
(2) 以白刚玉 、高铝刚玉 、棕刚玉为主原料 ,选 择合适及适量的硅微粉 、炭素材料 、α2Al2O3微粉生 产的低水泥 Al2O3 - SiC - C 出铁沟浇注料 ,在大型 高炉上的使用效果良好 。其损毁原因主要是铁水 的不断冲刷 ,因此 ,该浇注料的改进方向是提高抗 铁水侵蚀性和冲刷性 。
参考文献
tian ,Duan Zhengbing ,Li Shengqi/ / Naihuo Cailiao . - 2002 ,36 (4) :226 Using c orundum ,α2Al2O3 microp ow der a nd SiC as main starting materials , the influe nc es of SiO 2 microp ow2 der , c arbon a nd α2Al2O3 microp ow der on flowa bility , line ar c ha nge rate a nd stre ngth after he at tre atme nt of
钢包操作条件对耐火材料使用寿命的影响_田守信

式中: X、 r、 σ、 θ、 η 和 t 分别为渣渗透深度、 耐火材料 气孔半径、 表面张力、 润湿角、 渣黏度和渗透时间。 由 (4) 式可知, 渣向耐火材料渗透深度与渣黏 度的平方根成反比。因此渣黏度降低, 导致扩散深 度增加, 即渣黏度降低, 会使耐火材料反应变质层 加厚, 导致了侵蚀增加。渣渗入的耐火材料层的耐 火度降低, 烧结致密度增加, 与耐火材料原始层的 热膨胀等性能差异增加, 在钢包间歇使用过程中, 导致渣渗透层裂纹和剥落, 从而造成了耐火材料包 衬损耗。因此, 提高渣的黏度能降低耐火材料包衬 的侵蚀, 提高钢包的使用寿命。可以通过添加适量 的白云石和选用合理的造渣剂而控制渣黏度, 达到 减少耐火材料侵蚀和提高钢包使用寿命的目的。 2.4 真空处理的影响 很多精炼设备具有真空处理功能, 如 LF-VD、 VOD、 RH 和 DH 等。真空条件对耐火材料的损耗特 别是含碳耐火材料具有很大影响。根据化学平衡 原理, 在真空条件下, 将促进下列反应向右进行, 造 成耐火材料内部气化: MgO+C=Mg↑+CO↑, 4MgO+ 2Al=3Mg↑+MgAl2O4, MgO+Si=Mg↑+SiO↑, 5MgO+ B4C=5Mg↑+CO↑+2B2O2↑。 上述反应导致了含碳耐火材料内部松散, 强度 下降, 甚至粉化, 使包衬的使用寿命随 VD 比例和处 理时间的延长而线性下降[8]。因此, 在高温真空条 件下, 不宜选择铝粉、 硅粉和碳化硼这些易与氧化 镁发生氧化还原反应的添加物。它们不但不能提 高钢包的使用寿命, 反而降低使用寿命。而 CaO 不 易与碳发生氧化还原反应, 所以在一定条件下, MgO-CaO-C 比镁碳更适合这些特殊条件。 2.5 超高温的影响 在冶炼不锈钢过程中需要超高温, 即在 AOD 和 VOD 精炼炉内往往出现 1 700 ℃以上高温。温度增 加, 显著提高了耐火材料的侵蚀速度, 因此超高温 会导致耐火材料的严重侵蚀。超高温不但使渣黏 度降低和溶解度增加而导致熔蚀速度加快, 而且对 于含碳耐火材料严重影响了下列氧化还原反应: MgO+C=Mg↑+CO↑-热量, MgO+2Al=Mg↑+Al2O ↑-热量, MgO+Si=Mg↑+SiO↑-热量, 5MgO+B4C=
浅谈国内废旧耐火材料的再利用

浅谈国内废旧耐火材料的再利用中国建材网 [2007-11-8]①冶金工业用废弃耐火材料的再利用。
众所周知,冶金行业用耐火材料的总消耗量占到各行业耐火材料总消耗量的70%,处理好冶金行业用废旧耐火材料,是做好废旧耐火材料再利用的重中之重。
宝钢每年约有6万~7万吨废旧耐火材料,约占耐火材料年总消耗量的50%,这些废旧耐火材料主要来源于钢包砖、转炉砖、连铸三大件、鱼雷罐车料、高炉出铁口料及精炼炉用耐火材料等。
废旧耐火材料再利用的工艺流程如下:废弃耐火材料→分类堆放→分拣→除去渣层→破碎、粉碎→筛选→规格→按比例掺入到新产品中→配料、混炼→困料成型→热处理→制品。
据有关资料显示:宝钢在废旧镁碳砖的回收利用方面做了大量工作,并取得了很好的成效。
要用再生原料生产出优质的镁碳砖,必须保证再生原料的均匀性和稳定性。
因此,必须解决不同级别废旧镁碳砖的混杂问题,要求拆炉时将用后镁碳砖小心分类,把不同级别的镁碳砖分拣开、分类堆放。
另外,若把用后镁碳砖作为有用的再生镁碳砖原料,就必须除去镁碳砖内的碳化铝(Al4C3),因为镁碳砖在高温环境下使用,金属铝粉会与碳发生氧化还原反应,生成碳化铝,而碳化铝极易发生水化反应,导致再生制品性能下降。
用处理后的再生原料做主要原料制备的镁碳砖制品(80%再生颗粒料,20%的新原料),其外观良好无裂纹,切砖检查内部密实无裂纹、无颗粒分布不均现象,指标完全超过同类产品的国家行业标准。
再生镁碳砖在宝钢300吨钢包上渣线部位批量试用,使用寿命和用后残厚,与非再生镁碳砖无差别,其使用性能达到正常使用的镁碳砖水平,能够满足多种精炼工况条件的要求。
山西新临钢钢铁公司选择铝镁尖晶石质废钢包浇注料在炮泥中再利用,使用效果不错。
从钢包拆包现场拣选出粒度大于20毫米的废弃铝镁尖晶石质钢包浇注料,除去表面黏附的废钢和残渣等杂质,再经人工破碎、颚破、锤破及球磨机破碎成粒度为1~5毫米的再生颗粒料和小于0.088毫米的再生细粉。
钢铁冶金用耐火材料-炼钢篇

炼钢用耐火材料
2.LF炉用耐火材料
• LF(V)炉衬损毁因素:
(1)化学反应与熔蚀; 渣与砖反应,颗粒边缘形成不稳定矿相:C2S、 C3MS2、CMS、C2AS等
(2)高温真空下的挥发作用; 不同耐火材料的挥发速度:电熔镁铬质>镁质>锆英石>石灰质>白云石
(3)溶渣的侵蚀; 溶渣沿着砖基质部分的贯通气孔渗透至砖的内部,产生了变质层,易剥落
形式加入,颗粒用烧结氧化铝,性能见下表
33
炼钢用耐火材料
2.LF炉用耐火材料
• 炉壁用耐火材料
厂家 江苏沙钢 润忠钢厂 南京钢厂
无锡市 钢铁厂 无锡锡兴钢铁 有限公司 上钢五厂
精炼炉容量 90t
包壁 镁铝碳砖
包底
渣线
镁铝碳砖 MT14A镁碳砖
75t
镁铝碳砖 镁铝碳砖 MT14A镁碳砖
40t
铝镁碳砖 镁铝碳砖 MT14B镁碳砖
材料
渣线
镁碳砖 铝镁碳砖
包壁
包底
低碳镁碳砖(C%=5~14) 铝镁碳砖 铝镁不烧砖(无碳砖) 铝镁浇注料
铝镁碳砖 铝镁浇注料 刚玉尖晶石浇注料
包底用耐火材料
水口座砖 透气砖 透气座砖 引流沙(铬矿+硅石)
浇注料 种类 高档
中档
低档
主原料
辅助原料
板状刚玉+尖 晶石
电熔镁砂+尖 晶石
矾土+烧结镁 砂
α-Al2O3 — —
刚玉质浇注料加水量5.5%,天津钢管公司使用寿命平均103炉。
12
1.炉盖耐火材料
炼钢用耐火材料
提高浇注料质量的措施:
1.选用纯度高、杂质少、高温体积稳定的原料 2.控制CaO含量,尽量减少水泥用量 3.添加适量Al2O3以提高中温强度 4.加入适量软质粘土作烧结剂,促进液相生成和烧结作用形成陶瓷结合 5.加入蓝晶石、硅线石,使其在高温下产生膨胀效应 6.加入耐热不锈钢纤维提高热稳定性增强韧性 7.加入适量防爆剂(有机纤维),以利于排出水汽和改善烘烤质量
连铸用耐火材料详细介绍

连铸用耐火材料详细介绍概述连铸是金属制造过程中常用的一种技术,用于连续生产高品质的金属铸锭或连续铸件。
在连铸过程中,耐火材料扮演着重要的角色,它能够承受高温和热冲击,并保持稳定的物理和化学性质。
本文将对连铸用耐火材料进行详细介绍。
类型连铸用耐火材料可分为两大类:综合性能耐火材料和专用性能耐火材料。
1. 综合性能耐火材料综合性能耐火材料具有广泛的适用性,用于各种金属的连铸过程。
它们通常由耐火粘土、耐火泥、耐火纤维和碳化硅等材料制成。
这些材料具有较好的抗温度变化能力和机械强度。
综合性能耐火材料可进一步分为以下几类: - 耐火砖:用于炉墙、保温罩和渣槽等部位,承受高温和侵蚀。
- 硅酸钙耐火材料:用于渗封材料,具有较好的温度稳定性和耐腐蚀性。
- 高温涂层材料:用于渣槽内壁,防止渣渗透和腐蚀。
- 陶瓷纤维:用于保温。
2. 专用性能耐火材料专用性能耐火材料是为满足特定连铸工艺需求而开发的材料,具有特殊的热力学和物理性质。
这些材料通常由高级氧化物、碳化物、氮化物和金属等化合物制成。
以下是一些常见的专用性能耐火材料: - 铝碳复合材料:具有高强度和耐腐蚀性,用于结晶器和漏斗等部位。
- 氮化硅材料:用于保护渣槽内壁,具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能。
- ZrO2陶瓷材料:用于结晶器和渣槽等部位,具有较好的耐热性和耐腐蚀性。
性能要求连铸用耐火材料需满足一系列性能要求,以确保连续生产过程的稳定性和产品质量。
1. 抗高温能力连铸过程中的温度非常高,耐火材料必须能够承受高温环境中的热冲击和热应力。
2. 耐腐蚀性由于连铸过程中与金属液接触,耐火材料需要具有良好的耐腐蚀性,以防止金属液的侵蚀。
3. 抗渣侵蚀能力连铸过程中会产生一定的渣,渣对耐火材料的侵蚀也需要得到有效的抑制,以延长材料的使用寿命。
4. 优异的物理性质连铸用耐火材料还需要具备良好的强度、抗振动、热膨胀系数匹配等物理性质,以确保材料在高温环境下的稳定性。
外文翻译---用后耐火材料的再生利用

外文翻译---用后耐火材料的再生利用外文资料翻译Reuse and Reproduction of Used RefractoriesThe paper analyzed the recycle condition and developing trend of used refractories in China and other countries, including research achievement of recycles of used refractories such as MgO-C bricks, Al2O3-MgO-C bricks, Al2O3-SiC-C castable and MgO-Cr2O3bricks. Recycled refractory exhibit the same or even better properties compared with the original. In addition, prospects for recycle of used refractories are also discussed.1 IntroductionAbout 9 millions tons of refractories are consumed in China annually owing to the rapid development of the metallurgical industry,from which more than 4 million tons of used refract ories are inevitably generated.Most of used refractories are obsolescence, and only aminority is recycled as rawmaterials for refractory products. Discard of used refracto ries not only is lavish the natural resources but also is harmful to the environment Pollution of used refractories include following as pects of: 1) dust; 2) an thraco silicosis caused by crystalline silica dust; 3) radioactivity of zirconia rawmaterial; 4) carcinogenity of Cr+ 6; 5) carcinogenicity of refractory fiber and asbestos; 6) pollutant from volatile and the rmal decomposed substance of pitch and resin. Used refractories can be even processed into rawmaterials with high price, performing as high–quality second resources. Not only saving mineral resources and energy and reducing the environmental pollution, but also saving the cost of refractory and steelmaking, recycle of used refractories becomes an important cause to refractory enter prises.2Circum stances for used refractories in ChinaBaosteel pays great attention to reuse and reproduction of used refractories. Combine reuse and reproduction of used refractories with cutting down cost and increasing benefit, protecting environment and advancing enter prise level. Accelerate research and development on used refractories. The research results are reported as follows:Used MgO-C bricks for BOF and LF lining are selected to remove sundries such as dirt, slag and iron scraps, which decrease seriously the quality of reproduced refractories. Properties of MgO-C brick reproduced are shown in table 1.Tab.1Properties of MgO-C brick reproduced at R&D Bao steelMgO 876877C 12141114Cold rush Strength /M Pa 652652Bulk Density/ (g · cm- 3) 3.043.013.083.04Apparent Porosity/% 3 2 3 2Hot Modulus Of Rupture /M Pa 13121312Added ratio of used MgO-C brick /% 979788The MgO-C brick reproduced was used slag line of 300t ladle and service life reaches 82 heats that contains 20 heats ladle furnace Maxi mum wear speed at slag line is 1128mm /heat, and original MgO-C brick is 1140mm /heat Therefore, the performance of the reproduced MgO-C brick reaches level of original MgO-C brick .Tab2Properties of magnesia-chrome bricks reproducedMgO 60Cr 2O3 18180℃, 24h Bulk density/ ( g · cm- 3) 3.12 Apparent porosity/% 13 Cold crush strength /M Pa 64.31750℃, 3h Bulk density/ ( g · cm- 3) 3.14 Apparent porosity/% 17.7 Cold crush strength /M Pa 48.7Added ratio of magnesia-chrome brick used /% >70 Baosteel developed used magnesia-chrome brick for RH before 10 years, 20% used magnesia2 chrome brick was added into gunning mix for RH, and achieved favorable service result. Reproducing magne-sia- chrome brick is researched recently. Experimental result is shown in table 2. We have studied on AMC brick and ASC castable with AMC brick used for ladle and ASC castable used for iron runner system.3ProspectUsed refractories can reduce the cost of raw material for refractories and metallurgy auxiliary material. The reuse ratio on of used refractories is very low in Bao steel at present; but R&D has been carried out. Pattern of reuse and repoducing on used refractories is diversification, i. e. consumer uses directly, refractories plant reclaimes, building professional plant reclaiming used refractories and they unite. The key t o success is developing and researching high technology on reuse and reproduction of used refractories. Reuse and reproduction of used refractories is also a contribution on environment protection, and so, reuse and reproduction of used refractories increases rapidly. Trend of zero discard has been indicated.用后耐火材料的再生利用综述了国内外对用后耐火材料的再利用情况和发展趋势,报导了宝钢对用后镁碳砖、铝镁碳砖、铁沟料和镁铬砖等的再利用研究成果。
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宝钢:不锈钢生产用耐火材料使用实践2010-07-23 13:42 来源:我的钢铁试用手机平台摘要:介绍了宝钢不锈钢分公司不锈钢生产线自2004年4月l8日投产以来,95t脱磷铁水包、100t超高功率交流电弧炉、100t电炉母液包、120tAOD氩氧脱碳转炉、120tVOD真空精炼装置、不锈钢连铸中间包系统及连铸用功能性耐火材料的选择和使用情况。
投产近3年来,不锈钢分公司不锈钢生产线各热工设备的包龄、炉龄、功能性耐火材料的使用寿命都有了较大幅度的提高,特别是AOD转炉和VOD钢包的耐火材料迅速国产化,以国产耐材代替进口耐材,使不锈钢冶炼用耐火材料成本大幅降低,使宝钢不锈钢在市场更具竞争力。
关键词:不锈钢;耐火材料;脱磷铁水包;电炉;电炉母液包;AOD;VOD0 前言宝钢不锈钢分公司2001年初在宝钢集团上海第一钢铁有限公司老生产场地开始了不锈钢技术改造工程,经过3年的建设,两条共150万t的不锈钢生产线分别于2004年4月18日、2005年的6月18日建成投产。
宝钢股份不锈钢分公司已成为目前国内最大的不锈钢生产基地。
1 不锈钢生产用耐火材料1.1 铁水预处理不锈钢分公司为长流程钢铁生产企业。
过去,铁水预处理是不锈钢分公司的空白点,高炉铁水直接兑入炼钢炉。
现在铁水全量“三脱”,脱硅后的铁水在260t鱼雷型混铁车内机械扒渣后倒入铁水包,并进行混冲脱硅。
1.1.1 脱磷铁水包工况条件脱磷铁水包公称容量95t,采用喷吹脱磷工艺,作业周期是90~120min/炉,铁水温度为1 300~1400℃,脱磷喷粉枪作业时间40~60 min/炉。
1.1.2 脱磷铁水包及脱磷喷粉枪用耐火材料脱磷铁水包及脱磷喷粉枪耐火材料配置情况如下:包壁保温层及永久层用蜡石砖,包底永久层用高铝增强浇注料,包底、熔池工作层、包壁渣线用铝碳化硅碳砖,自由面工作层用蜡石碳化硅砖,包嘴用铝碳化硅碳浇注料,脱磷喷粉枪用高铝莫来石浇注料进行浇注。
1.1.3 脱磷铁水包及脱磷喷粉枪的使用情况脱磷喷粉枪2004年和2005年平均使用次数均为9.2炉,最高使用次数是32炉,月平均最高使用次数为13炉;2006年平均使用次数为16炉,最高使用次数是46炉。
脱磷铁水包2004年平均包龄是127.5炉,2005年平均包龄是227炉,2005年最高达到354炉,2006年平均包龄是230炉,最高达到278炉。
1.1.4 脱磷铁水包及喷枪主要损毁原因脱磷铁水包主要损毁方式是熔损,喷粉脱磷过程中需要吹氧,靠近氧枪的一侧损毁加剧。
脱磷喷枪主要是机械震动造成的疲劳损伤。
1.2 超高功率三相交流电弧炉不锈钢分公司的100t电炉为超高功率三相交流电弧炉,用于不锈钢初炼铁水(即不锈钢母液)的生产,供AOD精炼转炉冶炼不锈钢。
1.2.1 电炉工况条件铁水的入炉温度为1250~1300℃,处理周期70~90 min,母液倒出时温度1 600~170 0℃。
1.2.2 电炉用耐火材料国产化后100t三相交流电炉永久层仍用镁砖,炉底工作层用镁碳砖、炉底修补用镁钙捣打料,炉墙、炉墙热点区以及出钢口用镁碳砖,电炉炉顶使用刚玉预制件,渣线以及炉墙修补用镁质喷补料。
1.2.3 电炉耐火材料使用情况电炉用耐火材料实际使用中是进口耐材与国产耐材混合使用。
2004年平均炉龄105炉(月平均炉龄54~128炉),2005年平均炉龄144炉(月平均炉龄71~195炉),最高为294炉,2 006年平均炉龄321.5炉,最高炉龄达到443炉,炉底一次性最高使用寿命1790次。
电炉小炉顶2004年平均使用寿命为136炉,2005年平均使用寿命为128炉,最高为246炉,2006年平均使用寿命为114炉,最高炉龄达到250炉。
1.2.4 电炉炉衬损毁部位和原因投产初期新开炉炉墙耐火材料蚀损速率达到8~10ram/炉,极个别情况新炉子十几炉时就出现热点区无砖的情况,熔损速率高达33mm/炉。
由于不锈钢电炉不宜造泡沫渣的生产特点,炉壁热点区几乎全部暴露在电弧弧光下,烧损严重,使用返回料和脱磷铁水多次熔清,致使母液温度高、滞留时间长及间歇性作业,熔渣侵蚀、氧化脱碳,炉墙砖损毁严重,使得炉龄偏低。
针对上述情况除采取加长易损区域砖的尺寸,工艺上也采取一些减少热点区电弧辐射的措施,使得炉衬损毁情况有所缓解。
1.3 电炉母液包电炉母液包用于接受电炉的不锈钢母液和炉渣,经扒渣处理后兑入AOD转炉,供AOD 冶炼不锈钢。
1.3.1 电炉母液包工况条件电炉母液包公称容量为100t,接受电炉的不锈钢母液为100~120t,最大装人量是130t(含炉渣),作业周期30~40min,出钢温度为1600~1700℃,间歇性作业。
1.3.2 电炉母液包用耐火材料国产化后电炉母液包永久层用蜡石砖,包底永久层用高铝增强浇注料,包口用铝碳化硅碳浇注料,渣线用镁碳砖,熔池扒渣侧包底工作层用铝尖晶石碳砖,包壁工作层用镁铝碳砖,填缝用刚玉自流料。
1.3.3 电炉母液包使用及损毁情况电炉母液包2004年平均包龄75炉,国产与进口耐材混合使用;2005年平均包龄90炉,2006年平均包龄95.14炉,最高炉龄116炉。
母液包背包带侧和包底由于热震严重造成损毁,包口清渣时造成机械损毁。
1.4 氩氧脱碳(AOD)炉AOD炼钢法是依据吹入惰性气体稀释CO而脱碳的原理开发的一种工艺,已成为世界上生产不锈钢的主要方法,约有75%的不锈钢是用AOD炉冶炼的。
不锈钢分公司现有120t AOD转炉2座,具有在不同的初炼钢水和原材料条件下冶炼多种不锈钢的能力。
AOD转炉主要采用二步法和三步法工艺路线,也可以用AOD炉直接冶炼不锈钢,实际生产中以二步法工艺为主。
1.4.1 AOD炉工作条件(1)高温。
氧化脱碳,将从电炉中倒出的不锈钢母液兑入AOD炉后,根据钢液中的含碳量吹人氩气和氧气,把碳降到所需要的含量,为此精炼温度必须长期保持在1750%左右,该环境下的高温钢液及熔渣对炉衬的损耗是严重的。
(2)钢液涡流及气体冲刷。
由于冶炼过程中喷吹大量的高压气体,钢液涡流及气体的冲刷,使炉衬工作条件恶化。
(3)炉渣碱度变化大。
冶炼过程中炉渣组成和性质变化很大,碱度从低碱度变化到高碱度,耐火材料内衬在高温下遭受具有强烈腐蚀性的酸性渣和碱性渣的化学侵蚀,使炉衬损毁加剧。
(4)炉内气氛从氧化到还原。
AOD炉的冶炼经历了氧化脱碳,还原精炼的过程,炉内气氛发生从氧化到还原的改变,是造成AOD炉龄较低的原因之一。
(5)间歇式操作。
AOD炉的冶炼操作属于间歇式操作,炉衬工作面要经受温度骤冷骤热的急剧变化,使得炉料又会因爆裂和热剥落而损毁。
由于以上工作特点,要求AOD炉用耐火材料应具有良好的抗热震性和抗渣性,耐冲刷,结构致密,并具有较高的强度和高的荷重软化温度。
1.4.2 AOD炉有关参数AOD炉公称容量120t,带有顶枪,底部有7支侧吹风枪,冶炼周期为65~95min,冶炼温度1700℃左右,炉渣碱度1.3~3.5。
1.4.3 AOD 炉用耐火材料日本的AOD炉风口及风口区大多使用优质镁铬砖砌筑,国内有许多小型不锈钢厂40t以下的AOD炉的风口及风口区域大多使用优质镁铬砖砌筑。
太钢、宝钢不锈、韩国浦项以及欧洲许多钢厂的AOD炉衬则是采用全镁钙质(或全白云石质)耐火材料。
宝钢不锈钢投产后,120t AOD炉所用的耐火材料采用进口与国产并举的方式。
国产镁钙砖是经二步煅烧的Ca O和MgO的含量可以任意比例人工合成的镁钙砂制砖,一般使用CaO含量为20%和30%的两种制品。
国产化后的120t AOD炉炉衬是永久层用镁砖,炉底、炉身、炉帽用20镁钙砖,风口区、风枪砖用高纯镁钙砖。
1.4.4 AOD炉炉龄不锈钢分公司AOD炉炉龄设计指标为80炉。
投产至今近3年取得了较好成绩,2004年平均炉龄为48炉,最高炉龄70炉;2005年平均炉龄为6l炉,最高炉龄8l炉,国产耐材2 005年平均炉龄为65炉。
2006年最高炉龄达102炉,平均炉龄77炉。
1.4.5 A0D炉损毁原因及对策投产初期不锈钢分公司的120t AOD炉炉衬的主要损毁部位是炉底与下锥体结合部位。
接缝部位的三角区设计要求使用镁质捣打料,使用中该部位出现炉壳被烧红的现象,考虑捣打料强度及其他高温性能,将下锥体与炉底接缝处的捣打料改成砖砌,使得这一部位的情况有了很大改善。
随着炉龄的提高,主要损毁部位向渣线、迎钢侧和风口区域转移。
对策是加长易损区域砖的长度,提高易损部位用砖的纯度和强度,以减缓蚀损速率,达到提高炉龄多炼钢的目的。
1.5 不锈钢钢包不锈钢有VOD和LF两种精炼装置。
1.5.1 VOD钢包的工作条件VOD法是为不锈钢精炼而开发的。
VOD精炼装置系将氧枪经真空盖插入,真空吹氧脱碳,钢包底部安装吹氩透气砖,同时吹氩强烈搅拌,当碳降到较低水平时,停止吹氧,进一步降低真空度进行自然脱碳;随后加入硅铁,在真空条件下,进行渣还原、脱氧和脱气,真空处理时间60~90min,然后破坏真空,对钢水进行最终成分和温度调整,完成精炼。
不锈钢分公司以大气处理为主。
1.5.2 VOD钢包用耐火材料VOD精炼钢包用耐材的工作条件远比其他精炼设备的工作条件苛刻,因此对VOD钢包用耐材要求高温和真空条件下性能稳定、抗热震、耐侵蚀、抗机械冲刷能力强、不剥落、不掉片、防钢水及熔渣渗透或能够延迟渗透时间。
国产化后的VOD钢包永久层用蜡石砖,永久层与工作层之间用高铝砖,包底永久层用高铝增强浇注料,包口用高铝浇注料,渣线、包壁工作层用低碳镁碳砖,包底工作层用低碳铝尖晶石碳砖。
1.5.3 VOD钢包使用情况日本和西欧的VOD钢包采用烧成镁铬砖和白云石砖,寿命在20次左右。
宝钢不锈钢的V OD钢包进口与国产耐火材料混用,以国产为主。
VOD钢包的设计包龄是l8炉。
2004年V OD平均包龄20.6炉,投产的最初两个月平均包龄只有4炉和9炉,第三个月便出现飞跃,炉龄迅速攀升到20炉左右;2005年平均包龄为24.6炉,最高包龄33炉;2006年平均包龄为29炉,最高包龄32炉。
不锈钢LF钢包2006年平均包龄为35炉,最高包龄45炉。
1.5.4 VOD的钢包下线原因不锈钢钢包工作温度一般在1750℃左右,极端情况达1800℃,主要损毁是熔损,部位是熔池和渣线,还有些情况是因为包口结渣等。
1.6 不锈钢钢包用透气元件在大多数炉外精炼设备中,都采用透气砖吹入惰性气体,以强化熔池搅拌,纯净钢液使有害夹杂物和气体上浮,并使温度、成分均匀。
因此底吹透气砖在炉外精炼中所起的作用十分重要。
钢包用透气砖使用条件非常苛刻,钢液的搅动冲刷磨损,要求透气砖耐磨蚀抗冲刷,不同压力下有较好的透气性;与钢水有较大的润湿角,透气通道渗钢少;高温下高的抗剪切能力;透气砖的使用特点是间歇性操作、急冷急热,要求透气砖有很好的抗热震性和抗剥落性;浇注完毕和翻包倒渣后对透气砖进行吹氧清扫,会造成局部温度过高和强氧化,对透气砖有极大损害,因此要求透气砖应有好的抗氧化性。