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炼钢降低成本及电炉炼钢浇注料介绍

2020-09-22 16:27:47 点击:

转炉挡渣出钢提质降耗
在转炉炼钢生产中,炉内冶炼时产生大量熔融状态的炉渣。这些炉渣会随着转炉的出钢流入钢包中,进而影响钢包耐火材料的寿命;造成钢水回硫、回磷,影响钢水质量;增加炉后铁合金的消耗,增加后续工序合成渣的用量,延长精炼工序处理时间。因此,在转炉出钢时,应采用挡渣出钢技术以严格控制转炉的下渣量。
自1970年日本新日铁发明了挡渣球以来,为了提高转炉出钢过程的挡渣效果,减少下渣量,国内外有关工作者在挡渣技术方面进行了大量的探索,相继发明了挡渣球法、挡渣塞法、挡渣料法、滑板法、气动挡渣法、出钢口吹气干扰涡流法等几十种挡渣方法,并结合炼钢生产实际情况不断加以改进,挡渣效果逐渐优化。实践证明,转炉出钢口滑动水口挡渣技术以机械或液压方式开启或关闭出钢口,以达到挡渣目的,可以有效控制前期和后期下渣,挡渣成功率可以达到100%,相对其他挡渣技术,挡渣效果优。
转炉出钢口滑动水口应合理选材
转炉出钢口内水口:铝锆碳质性能较优。考虑到转炉的特殊冶炼环境,目前市场上转炉出钢口内水口材质主要以不烧镁碳质为主,其成分大体类似于转炉出钢口砖,其使用寿命在30炉~80炉。已有科研工作者开始尝试研究镶嵌氧化锆复合内水口,其使用寿命有望达到120炉以上,甚至与转炉出钢口砖同步。有研究曾将不烧铝锆碳材质的内水口与不烧镁碳材质的内水口在某钢企120吨转炉进行使用对比,结果发现相同使用寿命的情况下,铝锆碳质内水口使用效果明显好于镁碳质的内水口,主要表现在扩孔小且均匀,用后子母口端面放射状裂纹相对少而小。
转炉出钢口滑板:重烧铝锆碳质适应性较好。为了满足部分钢企提出的18炉~20炉甚至25炉以上长寿命的要求,滑板材质从常规重烧铝锆碳质向本体采用重烧铝锆碳滑板,镶嵌层采用锆质材料的复合结构转型。目前,市场上主要产品有镶嵌锆环的上滑板搭配镶嵌锆板的下滑板、镶嵌锆板的上滑板搭配镶嵌锆板的下滑板、镶嵌锆环的上滑板搭配滑道止滑区镶嵌锆饼的下滑板等几种类型。这几种不同类型的镶嵌滑板在国内120吨~300吨不同型号的转炉上,在前期挡渣和后期挡渣都采用的情况下使用寿命大都可稳定在15炉~18炉。如果前期挡渣采用其他挡渣手段,仅采用后期挡渣寿命可稳定在20炉次左右甚至可达到25炉磛ns85978威尼斯城官网陨稀
转炉出钢口外水口:不烧铝锆碳质效果较好。目前,市场上转炉出钢口外水口的材质主要有不烧铝锆碳质、不烧铝碳质和不烧镁碳质三种,由于具有成本优势镁碳质暂据市场主流。此三类水口大都经过浸渍沥青处理以达到封闭气孔、增强致密度及抗侵蚀性能的目的。其使用寿命与出钢口滑板同步,可达到10次~15次。根据有关批量工业化应用实践来看,不烧铝锆碳质使用效果明显优于不烧铝碳质,而不烧铝碳质的使用效果略优于不烧镁碳质。不烧铝碳质外水口的主要缺点是多次使用后扩孔较大,抗钢水、钢渣冲刷和侵蚀性能较差。不烧镁碳质的外水口主要缺点在于,转炉出钢挡渣工作结束后,外水口钢壳底部及外水口下部易挂渣或结冷钢,钢厂俗称“结胡子”,当采用机械工具清理“胡子”时,不可避免对外水口造成机械损伤,形成使用隐患。同时与铝锆碳质相比,其高温强度偏低、热震性能较差,容易在使用8炉~10炉后于铸孔内部产生竖裂纹,存在较大安全隐患。
电炉炼钢用浇注料
电炉炼钢是利用电能作热源来进行炼钢的,电炉顶初采用硅砖砌筑,20世纪60年代末期开始试用高铝质材料,它的耐火度、高温抗侵蚀性能以及抗热震性能比硅砖好,因此,很长时间内被炼钢厂使用,20世纪90年代后,全水冷炉顶技术被广泛采用,为了降低停炉时间,降低人工劳动强度,在电极三角区位置普通采用高铝质或刚玉质并添加钢纤维的耐火浇注料整体工艺。为了提高浇注料的质量,从以下工艺着手进行改进:
(1) 采用纯度高、杂质少、高温体积稳定性好的原料,这样可以提高浇注料的高温体积稳定性和抗侵蚀性。
(2) 尽量减少CaO的用量,即尽量减少水泥的用量,因为CaO含量的增加将大幅度增加液相的数量;这对浇注料的高温性能不利。
(3) 添加适量的α-Al2O3以提高材料的中温强度,因为α-Al2O3可与CaO反应生成CA 和CA2,产生一定的体积膨胀,此膨胀作用可以弥补浇注料因为脱水和晶型转化带来的体积收缩。
(4) 加入适量的软质黏土作为烧结剂,促进液相的生成和烧结作用以期形成陶瓷结合。
(5) 加入一定量的膨胀剂(蓝晶石),通过蓝晶石材料的莫来石化形成的体积膨胀, 以改善材料在烧结过程产生的体积收缩。
(6) 加入耐热不锈钢纤维提高材料的抗热震性同时增强材料的韧性,可以减少浇注料的结构剥落和损毁。
(7) 加入适量的防爆剂以利于浇注料中的水汽在烘烤时能顺利排出,以改善浇注料的烘烤质量。
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