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转炉耐火材料内衬砌筑方案,及增加耐火砖内衬寿命的方法先容

发布时间:2021/9/24 11:31:22 点击率:

转炉耐火材料炉衬工作环境,转炉耐火砖衬里包括工作层、填料层和永久性层。工作层直接与钢水、渣和炉气接触,不停地受到物理、机械、化学等方面的侵蚀;填充层介于工作层和永久层之间,通常用焦油镁砂或焦油白云石料捣打而成,其作用是减轻耐火砖衬里膨胀时对炉壳的挤压,避免损坏永久层,而且可以方便地拆除残砖;永久层用于保护炉壳,可将镁烧砖、焦油结合镁耐火砖等砌成,修炉时一般不拆换。




转窑耐火砖衬砌工作层的工作环境如下:1)耐火砖受高温热流的影响。其作用源于液态金属和炉渣,尤其是一次反应区的高温作用,使耐火砖表面软化、熔化。近几年来,由于连铸、炉外精炼和冶炼特殊钢的发展,要求高温吹钢或高温出钢,使耐火砖高温熔化加速。(2)耐火砖遭受机械破坏和冲击。炉内钢液和熔渣不断移动,搅动剧烈,不断冲刷耐火砖;装入废钢、兑铁水时,耐火砖将受到很大的冲击;在清除炉口附着物时,还会产生冲击等机械作用。3、还能起到急冷急热的作用。转炉炼钢是周期性的。各炉炉出钢后炉衬温度很高,在上下两炉的间隔时间内,耐火砖表面温度急剧下降,熔炼下一炉温度又迅速上升,这样炉村反复经受急冷急热的作用,尤其是上部炉衬受的影响最大。(4)化学侵蚀。其化学侵蚀主要来源于渣、气和钢水。鼓吹过程中,转炉内发生强烈的化学反应,将耐火砖瓦浸透,使其熔融破坏。

转炉耐火砖砌筑方案。
(1)采用简易上修法吊盘施工。
转炉底部设计8块透气砖,4个转炉采用死炉底,遵循先下后上、先内后外的砌筑方式。
2)转炉炉衬永久层主要采用镁砖,工作层采用镁碳砖砌筑。
因炉内使用的镁碳砖较大,且均按同规格型号包装,而不是按顺序砌炉,故部分耐火砖需要在施工现场进行炉外预组装后才能入炉,并在砌筑时严格按同规格型号包装。
(3)整个炉衬采用干湿结合砌块(湿砌主要靠近出钢口)。
在炉底的外部连接上,可在炉衬完成后进行透气元件的外部连接。
(4)由于转炉炉衬耐火砖砌筑完成后即将投产,施工必须精心组织、科学统筹、加强配合,确保转炉砌筑质量、安全、快捷。
一般而言,操作条件是不能随意改变的,它是由生产不同的产品、工艺技术路线和操作人员的技能决定的。但保证高炉耐火砖内衬使用寿命的另一个重要措施是维护。

炉衬护炉可使耐火砖的使用寿命成倍地提高。所以,炉衬的保养十分重要。转炉修理维修保养的措施
(1)对前后大面,采用热自流修补料定期修补。用于耳轴等部位的喷补。
此法炉衬变化较大,如适时喷补及维修,可使炉衬寿命达8000次以上,若维修不当,使用寿命可达千次以上。
(2)溅渣护炉。该法在炉中加入一些轻烧镁球或白云石料,使渣的熔点和粘度上升,通过高压氮气将含轻烧镁和白云石的渣溅在炉衬上,减少下一次冶炼时对炉衬的侵蚀。
一般来说,每个炉子都要溅渣一次,这样就能保持炉衬的耐火砖,使炉衬寿命达到20000炉以上。虽然该方法具有较高的使用寿命,但它需要大量的氮气,浪费了大量的氧化镁和白云石等资源,同时也带走大量的热量,而且每炉溅一次渣,都会影响炼钢效率。所以溅渣护炉的好处有多大,需要综合评估。

什么因素会影响转炉耐火砖的内衬寿命?
未开发镁炭砖之前,转炉耐火砖的内衬主要是以焦油沥青结合的镁砖和镁白云石砖,最初为200~300小转炉。自镁炭砖成功应用于转炉炉衬以来,镁炭砖在转炉中的应用日益增多,目前转炉工衬基本上都是镁炭砖砌筑。永久性衬用镁砖,接缝料采用镁质捣打料。
变频器的使用寿命也逐步发展到现在的数千个不溅渣炉,而通过溅渣,寿命可达成千上万,耐火砖的炉衬变为永久。通常,小转炉出钢温度高,冶炼条件差,所用耐火材料的质量也较低,因而其使用寿命也相应较低。

对转炉耐火砖衬里寿命影响因素有:
(1)炉渣组成渣中的氧化铁每增加1%用寿命可减少1820次;炉渣中MgO含量越高,炉衬的侵蚀越小;渣中碱度越大,炉衬的侵蚀越小。
(2)出钢温度越高,寿命越短。平均温度超过1600℃,每增加50℃使用寿命减半。
(3)熔炼时间越长,即熔炼时间越长,将加速腐蚀的使用寿命与熔炼时间成反比。
(4)间歇操作。当冶炼炉停止时,温度下降,开炉使用时温度急剧上升,这会引起强烈的热震,并常常产生热应力,引起腐蚀加速、裂纹甚至剥落,从而使炉衬寿命大大降低。
(5)在加铁水和炉料时,炉子的翻转和撞击或冲刷,都造成炉衬的断续损坏,应及时修补,否则,其使用寿命将大大降低。

国内转炉用耐火砖与日本基本一致。碳含量18%的镁炭砖一般选择较多,与欧洲不同,较多选择碳含量10%-15%的镁炭砖。若生产负荷重、炼钢节奏快,则应选择低碳含量较高的镁炭砖,因为其抗侵蚀性较好。反之,若炼钢节奏缓慢、间歇时间较长,则宜选用含碳量较高的炭砖。


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