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转炉内衬耐火材料快修技术

文章出处:未知 人气: 发表时间:2019-08-27 09:08
转炉内衬耐火材料快修技术
在转炉炼钢过程中,由于铁水和废钢对炉衬的冲击,钢水、炉渣冶炼中对炉衬的冲刷、炉渣对炉衬的化学侵蚀等原因,转炉炉衬在使用过程中会受到不同程度的破坏,从而使炉衬逐渐变薄,当炉衬减薄至一定厚度,须及时对炉衬损坏部分进行修补。为提高转炉作业率,利用镁碳质钢包残砖与转炉剩余炉渣在高温下快速烧结成型的原理,对现有的补炉技术进行大胆创新与改进,用砖补代替料补,大大节约了补炉时间和成本。砖补是一种成本低、烧结周期短的护炉方法,即在转炉出完钢后,采用不倒渣或少倒渣操作,将符合补炉要求的钢包残砖倒入炉内需要修补的位置,利用出钢后炉渣中的余热,在转炉破损的位置,将炉渣与钢包残转快速烧结成型,达到修补炉衬的目的。
实际生产条件
唐钢一钢轧厂具备年产钢450万吨产能,转炉作业区有3座150t转炉,每座转炉每个炉役8000炉到10000炉,在4000炉开始执行补炉操作,主要冶炼冷轧料。砖补技术于2015年开始应用于其中3#转炉。
砖补护炉原理与关键控制点
2.1 砖补烧结原理
转炉剩余炉渣具有较高热量,温度在1400℃~1500℃,而镁碳质钢包砖主要由电熔镁砂、沥青结合剂组成。在高温下,钢包砖在软化烧结过程中,沥青会形成碳结合骨架和网状结构固结镁砂颗粒,均匀的吸附在镁砂表面,最后得到强度高的烧结体。但温度也不宜过高,过高的温度会加快对炉衬的侵蚀,出钢温度控制在1650℃时,能满足炉渣烧结时的热量要求。
2.2 炉渣碱度的控制
为了保证砖补的效果,炉渣需要有一定的黏度,以保证砖与炉衬之间、砖与砖之间有良好的黏贴效果。炉渣碱度越高,炉渣的黏度越大。而在炼钢过程中随着石灰的加入,炉渣中形成高熔点的C2S和C3S,这种高熔点物质具有良好的耐火度,所以从护炉的角度分析,碱度越高,炉渣黏度越大,耐火度越好,越有利于保护炉衬。
但在实际生产中,碱度过高会导致炉渣流动性降低,吹炼过程中容易出现“返干”现象,为了保证脱磷、脱硫的效果,需要通过控制枪位和加入含铁冷却剂等方法增加渣中FeO,达到化渣目的,但随之以FeO为主的铁酸钙低熔点物质出现,影响炉渣的黏贴效果。经过100炉转炉终渣取样分析对比,炉渣碱度控制在3.0~4.0之间,炉渣与钢包残砖有良好的黏贴效果。
2.3 炉渣MgO控制与优化
MgO在炉渣中大于过饱和溶解度时,才能在炉渣中析出MgO固体,过饱和溶解度受温度、碱度、w(TFe)含量影响,计算公式为:
w(MgO)=0.4×(T-1650)+0.28×w(TFe)-2×R+9.5
根据实际生产数据计算得到MgO的过饱和溶解度为9%,所以当炉渣中MgO的含量在9%以上时,炉渣中MgO从炉渣中MgO析出,有利于维护炉衬。但从炉渣的冶金性能考虑,炉渣中MgO在15%以上时,固溶体熔点过高,不利于化渣和脱磷,炉渣中MgO含量在9%~14%的区间内可以有效的提高MgO的析出,从而有利于炉壁挂渣和提高炉衬寿命。
砖补操作步骤
(1)砖补使用的钢包残砖尺寸为30~200mm,砖体必须干燥、无油污,不带杂物。每修补1m2的位置使用1t钢包残砖,最多不能超过2t。
(2)补炉炉次,调整石灰、轻烧加入量,炉渣碱度控制在3.0~4.0,MgO含量控制在9%~14%;出钢温度控制在1650℃,以保证烧结温度。
(3)补炉炉次,钢水出净后不溅渣,根据渣量倒出一部分炉渣,炉内留渣3~6t,具体留渣量根据使用砖的重量而定,以炉渣恰好覆盖砖为最佳。如有剩余钢水,必须在出钢口再次将剩余钢水出净后,才能执行补炉操作。
(4)留渣后,将炉体摇至加料侧,使用废钢斗将钢包残砖加入炉内,根据修补的位置反复摇炉,直至将钢包残砖均匀的覆盖在修补位置上,静置烧结20~30min,待炉渣全部烧结固化。
效果分析
每座转炉在炉役中后期均进行补炉操作,对现场砖补数据和料补数据进行分析。砖补的补炉频率比料补低,而且平均补炉时间更短,从补炉效果看,炉衬在各炉龄阶段平均厚度砖补炉座要优于料补炉座,
结语
实践证明,采用钢包残砖修补炉衬的方法产生了明显的经济效益。不仅降低了护炉成本,而且每次补炉节约时间30min,特别是在炉役后期大大提高了炼钢作业效率。
 
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