煉鋼降低成本及電爐煉鋼澆注料介紹
2020-09-22 16:27:47 點(diǎn)擊:
轉(zhuǎn)爐擋渣出鋼提質(zhì)降耗
在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中,爐內(nèi)冶煉時(shí)產(chǎn)生大量熔融狀態(tài)的爐渣。這些爐渣會(huì)隨著轉(zhuǎn)爐的出鋼流入鋼包中,進(jìn)而影響鋼包耐火材料的壽命;造成鋼水回硫、回磷,影響鋼水質(zhì)量;增加爐后鐵合金的消耗,增加后續(xù)工序合成渣的用量,延長(zhǎng)精煉工序處理時(shí)間。因此,在轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí),應(yīng)采用擋渣出鋼技術(shù)以嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐的下渣量。
自1970年日本新日鐵發(fā)明了擋渣球以來(lái),為了提高轉(zhuǎn)爐出鋼過程的擋渣效果,減少下渣量,國(guó)內(nèi)外有關(guān)工作者在擋渣技術(shù)方面進(jìn)行了大量的探索,相繼發(fā)明了擋渣球法、擋渣塞法、擋渣料法、滑板法、氣動(dòng)擋渣法、出鋼口吹氣干擾渦流法等幾十種擋渣方法,并結(jié)合煉鋼生產(chǎn)實(shí)際情況不斷加以改進(jìn),擋渣效果逐漸優(yōu)化。實(shí)踐證明,轉(zhuǎn)爐出鋼口滑動(dòng)水口擋渣技術(shù)以機(jī)械或液壓方式開啟或關(guān)閉出鋼口,以達(dá)到擋渣目的,可以有效控制前期和后期下渣,擋渣成功率可以達(dá)到,相對(duì)其他擋渣技術(shù),擋渣效果優(yōu)。
轉(zhuǎn)爐出鋼口滑動(dòng)水口應(yīng)合理選材
轉(zhuǎn)爐出鋼口內(nèi)水口:鋁鋯碳質(zhì)性能較優(yōu)??紤]到轉(zhuǎn)爐的特殊冶煉環(huán)境,目前市場(chǎng)上轉(zhuǎn)爐出鋼口內(nèi)水口材質(zhì)主要以不燒鎂碳質(zhì)為主,其成分大體類似于轉(zhuǎn)爐出鋼口磚,其使用壽命在30爐~80爐。已有科研工作者開始嘗試研究鑲嵌氧化鋯復(fù)合內(nèi)水口,其使用壽命有望達(dá)到120爐以上,甚至與轉(zhuǎn)爐出鋼口磚同步。有研究曾將不燒鋁鋯碳材質(zhì)的內(nèi)水口與不燒鎂碳材質(zhì)的內(nèi)水口在某鋼企120噸轉(zhuǎn)爐進(jìn)行使用對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)相同使用壽命的情況下,鋁鋯碳質(zhì)內(nèi)水口使用效果明顯好于鎂碳質(zhì)的內(nèi)水口,主要表現(xiàn)在擴(kuò)孔小且均勻,用后子母口端面放射狀裂紋相對(duì)少而小。
轉(zhuǎn)爐出鋼口滑板:重?zé)X鋯碳質(zhì)適應(yīng)性較好。為了滿足部分鋼企提出的18爐~20爐甚至25爐以上長(zhǎng)壽命的要求,滑板材質(zhì)從常規(guī)重?zé)X鋯碳質(zhì)向本體采用重?zé)X鋯碳滑板,鑲嵌層采用鋯質(zhì)材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。目前,市場(chǎng)上主要產(chǎn)品有鑲嵌鋯環(huán)的上滑板搭配鑲嵌鋯板的下滑板、鑲嵌鋯板的上滑板搭配鑲嵌鋯板的下滑板、鑲嵌鋯環(huán)的上滑板搭配滑道止滑區(qū)鑲嵌鋯餅的下滑板等幾種類型。這幾種不同類型的鑲嵌滑板在國(guó)內(nèi)120噸~300噸不同型號(hào)的轉(zhuǎn)爐上,在前期擋渣和后期擋渣都采用的情況下使用壽命大都可穩(wěn)定在15爐~18爐。如果前期擋渣采用其他擋渣手段,僅采用后期擋渣壽命可穩(wěn)定在20爐次左右甚至可達(dá)到25爐次以上。
轉(zhuǎn)爐出鋼口外水口:不燒鋁鋯碳質(zhì)效果較好。目前,市場(chǎng)上轉(zhuǎn)爐出鋼口外水口的材質(zhì)主要有不燒鋁鋯碳質(zhì)、不燒鋁碳質(zhì)和不燒鎂碳質(zhì)三種,由于具有成本優(yōu)勢(shì)鎂碳質(zhì)暫據(jù)市場(chǎng)主流。此三類水口大都經(jīng)過浸漬瀝青處理以達(dá)到封閉氣孔、增強(qiáng)致密度及抗侵蝕性能的目的。其使用壽命與出鋼口滑板同步,可達(dá)到10次~15次。根據(jù)有關(guān)批量工業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看,不燒鋁鋯碳質(zhì)使用效果明顯優(yōu)于不燒鋁碳質(zhì),而不燒鋁碳質(zhì)的使用效果略優(yōu)于不燒鎂碳質(zhì)。不燒鋁碳質(zhì)外水口的主要缺點(diǎn)是多次使用后擴(kuò)孔較大,抗鋼水、鋼渣沖刷和侵蝕性能較差。不燒鎂碳質(zhì)的外水口主要缺點(diǎn)在于,轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣工作結(jié)束后,外水口鋼殼底部及外水口下部易掛渣或結(jié)冷鋼,鋼廠俗稱“結(jié)胡子”,當(dāng)采用機(jī)械工具清理“胡子”時(shí),不可避免對(duì)外水口造成機(jī)械損傷,形成使用隱患。同時(shí)與鋁鋯碳質(zhì)相比,其高溫強(qiáng)度偏低、熱震性能較差,容易在使用8爐~10爐后于鑄孔內(nèi)部產(chǎn)生豎裂紋,存在較大隱患。
電爐煉鋼用澆注料
電爐煉鋼是利用電能作熱源來(lái)進(jìn)行煉鋼的,電爐頂初采用硅磚砌筑,20世紀(jì)60年代末期開始試用高鋁質(zhì)材料,它的耐火度、高溫抗侵蝕性能以及抗熱震性能比硅磚好,因此,很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)被煉鋼廠使用,20世紀(jì)90年代后,全水冷爐頂技術(shù)被廣泛采用,為了降低停爐時(shí)間,降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度,在電極三角區(qū)位置普通采用高鋁質(zhì)或剛玉質(zhì)并添加鋼纖維的耐火澆注料整體工藝。為了提高澆注料的質(zhì)量,從以下工藝著手進(jìn)行改進(jìn):
(1) 采用純度高、雜質(zhì)少、高溫體積穩(wěn)定性好的原料,這樣可以提高澆注料的高溫體積穩(wěn)定性和抗侵蝕性。
(2) 盡量減少CaO的用量,即盡量減少水泥的用量,因?yàn)镃aO含量的增加將大幅度增加液相的數(shù)量;這對(duì)澆注料的高溫性能不利。
(3) 添加適量的α-Al2O3以提高材料的中溫強(qiáng)度,因?yàn)?alpha;-Al2O3可與CaO反應(yīng)生成CA 和CA2,產(chǎn)生一定的體積膨脹,此膨脹作用可以彌補(bǔ)澆注料因?yàn)槊撍途娃D(zhuǎn)化帶來(lái)的體積收縮。
(4) 加入適量的軟質(zhì)黏土作為燒結(jié)劑,促進(jìn)液相的生成和燒結(jié)作用以期形成陶瓷結(jié)合。
(5) 加入一定量的膨脹劑(藍(lán)晶石),通過藍(lán)晶石材料的莫來(lái)石化形成的體積膨脹, 以改善材料在燒結(jié)過程產(chǎn)生的體積收縮。
(6) 加入耐熱不銹鋼纖維提高材料的抗熱震性同時(shí)增強(qiáng)材料的韌性,可以減少澆注料的結(jié)構(gòu)剝落和損毀。
(7) 加入適量的防爆劑以利于澆注料中的水汽在烘烤時(shí)能順利排出,以改善澆注料的烘烤質(zhì)量。