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转炉的耐火材料炉衬结构

时间:2018-03-10     作者:凯瑞得窑炉【原创】   阅读

烧结镁砖.jpg

    转炉耐火材料炉衬结构可以分成炉底、熔池、炉壁、炉帽、渣线、耳轴、炉口、出钢口、底吹供气砖几部分。

    1.永久层

永久层是从安全角度考虑设置的,很少出现损坏现象,在砌筑新的炉衬时,这一层是不需要拆除的。永久层厚度一般为230mm左右,用烧结镁砖砌筑,需要指出的是,砌筑时应使用有较好粘接性的镁质火泥;砌筑后永久层有非常好的整体性,在以后反复拆除工作层时,永久层会保持较为完整。

    2.综合砌炉

在拆除使用后的炉衬时发现,损坏是由个别侵蚀严重的部位不能使用造成的,而其余相当多的部位虽然仍可以使用,可是为了砌筑新的炉衬而不得不废弃。这就使人们提出一个综合砌炉、均衡炉衬的概念。针对炉衬不同部位的侵蚀状态选择不同质量的炉衬砖。

    渣线、耳轴区是转炉炉衬中使用条件最苛刻的部位,受到钢液、炉渣的冲刷、侵蚀以及炉内气体的冲刷作用,要求使用抗侵蚀性最好的砖砌筑。 炉帽区主要受炉内气体的冲刷作用,以及吹炼时炉渣的喷溅作用,这部分衬砖的主要问题是剥落和掉砖。炉帽区的衬砖大都处于一种悬臂状态,加之炉体的经常摇动,反复的加料、出钢时的机械碰撞等原因造成了掉砖现象。解决掉砖的方法有几种:①将这部分衬砖的外面包装铁皮,高温下铁皮熔结在一起,使炉帽区的衬砖整体性更好;②在铁皮的外侧焊接绞链并将绞链同炉壳连接在一起;③在砌筑炉帽区衬砖时,背部使用以树脂为结合剂的粘接泥料,使炉衬有更好的整体性。

    炉壁区的衬砖,特别是装料侧的炉衬砖,受到钢水、炉渣的冲刷作用,要求具有较高的高温强度。

    熔池和炉底的衬砖主要受到钢液的侵蚀,应具有很好的抗侵蚀性。 炉衬砖的长度为500~800mm,个别部位的砖长度在lm以上,这种砖有很大的生产难度,一般要用高吨位真空压砖机成型。

    转炉炉衬砖都采用干砌法,不希望砌得过分紧密,甚至还在砖缝中夹一些纸板。目前的衬砖大多是镁碳砖,或者泥砌一些含碳的镁白云石砖。这些砖在高温下均有不同程度的膨胀,砌筑过分紧密会因为膨胀产生剪切应力,容易造成衬砖断裂,破坏炉衬的整体性。

    综合砌炉,应根据不同厂家的具体情况,选择3~6个不同档次的砖种,分别砌筑在渣线、耳轴、炉壁、熔池等部位,以求获得最好的经济效益。

    3.底吹供气砖

在转炉炉衬中底吹供气砖是一个具有特殊地位的砖种。在顶底复合吹炼中,底吹Ar,CO2,N2 就是通过这块砖吹入炉内的,严格地讲,底吹供气砖已经脱离了原有耐火砖的概念,而具有一定的功能特征。因此,一般定义这类耐火材料为功能性耐火材料。

最初的底吹供气砖是单管式或狭缝式的,由于难于满足顶底复合吹炼工艺的要求,现在都已弃用,而改用技术更先进的直通孔式供气砖。

直通孔式供气砖是由不锈钢管埋设在镁碳质耐火材料中构成的,不锈钢管焊接在均压气室上。不锈钢管内经1~2mm,外径2.0~2.5mm,一支供气砖需要埋设几十根不锈钢管。

    技术水平要求高的供气砖则装有预警装置,当损耗达到一定程度后,会发出警报,提醒更换供气砖。更换供气砖是连同一小块炉底衬砖一起更换。在转炉钢壳外装置成一小块活动炉底,更换时拆下炉底,将损坏的供气砖连同周边的炉衬砖一起取下来,再将预先砌好的带有供气砖的小炉底装上去。接缝处压入镁碳质压人料,更换即完成,更换约需7~8h。一个新的炉衬当使用到l000~1200炉时,则需要更换供气砖了,新更换的供气砖可以使用500~700次: 4.出钢口

    在转炉炉衬中,出钢口砖是另一个具有特殊意义的砖种。大型转炉出钢口由于通钢量大,受到钢液的冲刷,使用条件十分苛刻,一般寿命都比较短,远远不能与炉衬同步使用,只有100 次左右。所以要经常更换出钢口砖,每换一次约需2~4h。出钢口砖从样式上分,可以分成整体式和分段组装式;从材质上分,可以分成镁碳质和烧成镁质。目前认为镁碳质整体出钢口使用效果比较好,寿命长,更换方便。这种砖是以高纯原料等静压机成型的。


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