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    轉爐供氣元件耐火磚的性能

    發布日期: 2020-11-26 10:08:13    閱讀量(152)    作者:

    轉爐復合吹煉工藝通過底吹氣體攪拌熔池使鋼渣反應接近平衡,避免鋼水過氧化并提高金屬收得率和鋼水質量。轉爐底部供氣元件分噴嘴型和磚型2大類。其中磚型供氣元件因性能穩定成為發展的主流方向。磚型供氣元件主要有彌散型、環縫型和直通孔型三種類型。彌散型透氣磚存在氣體繞行阻力大與壽命低等缺點;環縫型透氣磚相對比較致密,壽命比彌散型磚的長,應用較廣泛并得到好評,但其穩定性遠不如直通孔型透氣磚。因此,直通孔型透氣磚則是未來供氣元件發展與應用的新主流。優化布置其在熔池底部的位置對底吹獲得良好的冶金效果至關重要。目前應用較多的直通孔型供氣元件(MutipleHolePlug,簡稱MHP),最早由日本鋼管公司研制成功,其優點是供氣阻力小,氣體流量調節范圍大,氣密性好,不易漏氣;金屬管對耐火磚的增強使磚不易剝落、開裂。

    為了優化供氣元件的性能,通過對制造供氣元件的耐火材料原料配比的調整及內部不銹鋼管的特殊處理,極大地提高了其使用壽命,使之與轉爐爐齡的匹配度得以增加。張悅明以高純電熔鎂砂(w(MgO)≥97%)及天然鱗片狀石墨(w(C)≥98%)為主原料,添加Al、Si粉和B4C(總量<6%)為抗氧化劑,選用熱固性、瀝青改性樹脂為結合劑,并加入適量瀝青粉,用等靜壓成型方法制備出高性能MgO-C質供氣元件。所制備的MgO-C質供氣元件抗氧化性、斷裂韌性和熱震性能明顯提高、氣密性好,侵蝕速率為0.28mm/爐次,最高壽命能達到2113爐次。為降低不銹鋼管的滲碳速度,提高其使用壽命,采用了表面涂α-Al2O3/ALCH系漿體的方法,且將α-Al2O3/ALCH的比例控制在大于3/7,涂層厚度大于1mm,使之在不銹鋼管表面上形成熱性能穩定、抗碳還原的致密保護隔離層。

    表1轉爐供氣元件耐火磚的性能

    轉爐供氣元件用耐火磚由于內外溫差大,使得耐火磚內的溫度梯度差加大;另外,出鋼后溫度急劇降低,透氣磚受到極大幅度的熱震。由于這些熱應力的存在,導致透氣磚內部產生裂紋并擴展,引起耐火磚的間歇性剝落。品川耐火公司的研究人員發現,透氣磚中產生的裂紋主要是平行于熱面的裂紋,由于熱剝落所產生的損毀遠比鋼液侵蝕、磨損等因素導致的損毀要嚴重的多。在充分考察透氣磚損毀機理的基礎上,開發出了具有較高斷裂韌性、抗熱震性優異的高性能透氣磚,具體性能見表1。首先,通過改善材料的韌性,使裂紋的產生與擴展受到抑制,大幅降低剝落損毀。其次,通過增大透氣磚的尺寸來延長裂紋擴展到剝落面的距離,也有效降低了剝落的產生,將其用于220t轉爐,與傳統的透氣磚相比,損耗速率降低了約40%,剝落損毀得到改善,轉爐運行超4000爐未更換透氣磚。

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