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什么是转炉炉衬

2020-05-25

转炉炉衬指的是转炉金属炉壳内砌筑的耐火材料层。转炉炉衬的主要功能是为高温冶金熔体完成炼钢反应提供经久耐用的容器。要求炉衬材料能耐受高温及温度的剧烈波动,耐炉渣的化学侵蚀能抵抗钢水的机械冲击和磨损。

转炉炉衬全部用碱性耐火材料。耐火材料种类十分广泛。按其形态可分为定形制品和不定形制品两大类,或分为烧成制品和不烧成耐火材料。定形制品包括烧成砖和打结成形砖。不定形材料是散状的耐火材料,可在砌炉时填充于特殊部位或打结成整个炉衬。


碱性耐火氧化物主要是MgO和CaO。根据其比例的不同有白云石、高镁白云石和方镁石等类别。自然界的菱镁矿煅烧后成为方镁石。方镁石是纯MgO晶体,熔点2800℃,是优质碱性耐火材料。白云石是相等的CaO和MgO相间构成的晶体,熔点约2500℃,资源分布广泛,价格便宜。高镁白云石的MgO含量比白云石高,但低于方镁石。有天然存在的高镁白云石,也有以人工配制提高了白云石MgO含量制成的。方镁石的耐火度和抗炉渣侵蚀能力优于白云石,但适当的CaO含量可以提高耐火材料的抗急冷急热性能,经研究MgO/CaO比在80/20左右有Z好效果,所以镁白云石砖是转炉炉衬的优良材料。


碳有很高的耐火度(3000℃以上)。以碳和石墨为主体的碳砖,其耐热性、耐磨性、高温强度均很好,是高炉炉缸的理想砌筑材料。但碳砖不抗氧化,不能用在炼钢炉上。然而在镁砖和白云石砖中加入10%~20%的碳,它便兼有MgO和C的优点,即耐火度高、高温强度大、抗热震性好、抗炉渣侵蚀能力强。耐火砖中的碳用一定粒度和碳含量>90%的鳞片状石墨混入镁砂(或镁白云石砂)中,并用酚醛树脂等结合剂使之相互结合,有的还加入铝粉等抗氧化剂。耐火材料中方镁石晶粒完全被碳素膜所包围,碳素膜又和一些大的片状碳相连,形成坚固的碳网络结构。自20世纪70年代以来,在转炉和炉外精炼钢包的渣线、出钢口、炉嘴等高蚀损部位改用碳复合耐火材料砌筑,寿命显著提高,而且能保持设计的几何形状。


白云石耐火材料中含有CaO,容易吸水潮解变质,是其严重缺点。为了防止白云石吸水,用无水沥青作结合剂打制成砖,砖中含碳量可达约2%。为了进一步提高其含碳量,可将沥青结合的砖埋在炭粉中低温度焙烧,使沥青中的挥发分气化去除,再将轻烧过的砖重新在沥青中浸渍。这样使砖中含碳量增至5%~6%。虽然其性能比不上碳复合耐火材料,但优于一般的白云石砖,而且成本较低,称为轻烧油浸砖。

 


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