本钢180t 转炉炉衬维护实践

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1、http://www.gtjia.com本钢１８０ｔ转炉炉衬维护实践魏宝森（本钢板材股份有限公司）摘　要　结合本钢炼钢厂１８０ｔ转炉生产实践，从转炉炼钢工艺中的各种因素对炉衬的侵蚀机理入手，提出了完善的日常炉衬维护的具体措施，强化了溅渣护炉的应用技术，加强了炉衬的维护，提高了转炉经济炉龄，为炼钢生产节约了成本，创造了更大利益空间。关键词　转炉　炉龄　炉衬　溅渣护炉０　前言近年来随着钢铁企业利润的普遍下跌，如何在炼钢生产中加强炉体维护，提高转炉炉衬的使用寿命对提高炼钢生产率、提高钢水质量、改善转炉炼钢品种结构以及降低耐火材料消耗、增

2、加经济效益都具有十分重要的意义。本钢炼钢厂自１９７４年投产以来，始终围绕着提高转炉炉龄这一课题积极开展科研工作。近几年来通过对转炉炉衬损坏的原因和机理的分析，采取了一系列新工艺新措施加强了对转炉炉衬的维护，使转炉炉龄得到大幅提高，并取得了巨大的经济效益。１　转炉炉衬组成及砌筑方法１．１　转炉炉衬的组成　　转炉炉衬由绝热层、永久层和工作层组成。绝热层一般用多晶耐火纤维砌筑而成。永久层各部位用砖不完全一样，多用低档镁碳砖、或焦油白云石砖、或烧结镁砖砌筑。工作层直接与高温炉液以及熔渣接触，环境恶劣，全部由镁碳砖砌筑而成。１．２　砌筑方法

3、　　在吹炼过程中，由于各部位工作条件不同所受侵蚀程度也不一样，为均衡整个炉衬砖的蚀损程度，延长炉衬的整体使用寿命我们采用综合砌炉法工艺［１］。炉衬的装料侧、出钢侧所受钢（铁）水的热冲击和冲刷较大受损严重；两侧耳轴部位除受吹炼过程的外，其表面无渣层覆盖，衬中碳极易被氧化，此处又不好修补蚀损严重；渣线部位与熔渣长时间接触，受熔渣蚀损也极为严重，这些部位均应采用ＭＴ１８Ａ镁碳砖，以保证具有良好的抗热震性和高温强度以及具有足够的耐热性。熔池部位、炉口部位、炉冒部位、炉底相对蚀损较轻，一般采用ＭＴ１８Ｂ镁碳砖砌筑。ＭＴ１８Ａ、ＭＴ１８Ｂ镁碳

4、砖的理化指标见表１。１．３　砌筑要求转炉炉衬的砌筑质量是炉龄的基础。在炉衬砌筑时必须遵循“靠紧、背实、填严”的原则，砖与砖尽量靠紧，砖缝不得大于１ｍｍ，上下缝隙不大于２ｍｍ，但必须预留一定的膨胀缝；缝与间隙要用不定形耐火材料填实、捣紧；绝热层与永久层之间，永久层与工作层之间要靠实，并用镁砂填严。炉底的砌筑还需保证其水平度；砌砖合门位置要选择得当，合门砖应使用调整砖或切削加工砖，并要顶紧，砖缝要层层错开，各段错落要均匀；出钢口应严格按技术规程安装、砌筑；炉底与炉身接缝要严密，以防漏钢。２　转炉工作层镁碳砖的蚀损机理　　http://

5、www.gtjia.com转炉炉衬衬的损蚀就是工作层镁碳砖的损蚀。镁碳砖中含有相当数量的石墨碳，它与熔渣的沮湿性较差，阻碍着熔渣向砖体内的渗透，也正是由于镁碳砖的材料构成其存在以下损蚀机理：　　镁碳砖存在着明显的三层结构，工作表面有１～３ｍｍ很薄的熔渣渗透层，也称反应层；与反应层相邻的是脱碳层，厚度为０．２～２ｍｍ，也称变质层；与变质层相邻的是原砖层。其各层化学成分与岩相组织各异。镁碳砖工作层的碳首先受到氧化性熔渣、供入的Ｏ２和炉气中ＣＯ２等氧化性气氛的氧化作用，以及高温下ＭｇＯ的还原作用，使镁碳砖工作层表面形成脱碳层。其反应式如

6、下［１］：ＦｅＯ＋Ｃ→ＣＯ↑＋Ｆｅ（１）ＣＯ２＋Ｃ→ＣＯ↑（２）ＭｇＯ＋Ｃ→Ｍｇ＋ＣＯ↑（３）砖体的工作层表面由于碳的氧化脱除，组织松动脆化，在炉液的流动冲刷下流失而被蚀损；同时，由于碳的脱出所形成的空隙，或者镁砂颗粒产生微细裂纹，熔渣从空隙和裂纹的缝隙渗入，并与ＭｇＯ反应生成低熔点ＣＭＳ（ＣａＯ·ＭｇＯ·ＳｉＯ２）、Ｃ３ＭＳ２（３ＣａＯ·ＭｇＯ·２ＳｉＯ２）、ＣａＯ·Ｆｅ２Ｏ３·ＦｅＯ及ＭｇＯ·Ｆｅ２Ｏ３固溶体等矿物。经过氧化－脱碳－冲蚀不断的作用过程，最终镁砂颗粒飘移流失于熔渣之中，镁碳砖就是这样被蚕食损坏的。３　转炉炉衬的损

7、坏因素转炉从加废钢兑铁开始，整个吹炼过程中进行着极其复杂、激烈的物理化学反应。炉衬承受着机械冲蚀和高温等各种恶劣条件的影响，在使用过程中炉衬受到损坏的主要因素有以下几方面。３．１　机械作用由于废钢块度尺寸及重量不尽合理，在加废钢操作中，大块重料废钢以及棱角较尖锐的精料废钢对炉体装料侧大面冲击严重，加之兑铁操作时高温铁水的冲刷极易造成大面损蚀。吹炼过程中炉内溶液随着氧气射流的冲击流动对炉衬的冲刷磨损也极为严重。３．２　高温作用转炉炉衬需承受１　６００℃以上甚至１　７００℃的高温环境，炉衬受热时会产生巨大的膨胀应力。尤其是反应区的高温

8、作用会使炉衬表面软化、熔融，造成炉衬损伤。３．３　化学侵蚀　　转炉吹炼过程中，炉内进行着极其激烈又复杂的物理化学反应，炉衬承受着由这些反应而产生的高温炉渣与炉气对炉衬的氧化还原等化学侵蚀作用，损蚀严重。３．４　炉衬剥落　　在炼钢过程中，炉内溶液温度