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轉爐爐襯侵蝕的主要因素分析

編輯:保溫磚 時間:2021-01-26 瀏覽:
轉爐煉鋼的金屬料主要是鐵水(表1),水鋼100t轉爐鐵水消耗為970~1000kg/t鋼,占總裝入量的90%左右,廢 鋼主要以生鐵、螺紋鋼切頭、連鑄方坯的切頭、切尾為主(表2)。

轉爐爐襯侵蝕主要有:


(1) 鐵水和廢鋼對爐襯的沖擊;(2)冶煉過程鋼水、爐渣及爐氣對爐襯的機械沖刷;(3)爐渣、爐氣對爐襯的化學侵蝕; (4)急冷急熱對爐襯的損害;(5)氧氣射流對爐襯的沖刷。

100t轉爐的爐容量為92-95t,頂吹氧氣流量為18000~19500m3/h、在1爐鋼吹煉結束出完鋼水后,對轉爐內襯 的沖刷深度進行評估,圖1中橫坐標是以轉爐內底部最低點為0點向上開始計算的轉爐中心線高度。山東耐火磚 從圖1可見,在不 同槍位下,氧氣射流對爐底沖刷深度相差不大,熔池部分爐襯沖刷最為嚴重,隨著槍位升高,爐襯熔池部分沖刷深度 增加。對于熔池以上爐壁部分,隨著槍位高度的增加,沖刷侵燭程度逐漸變弱。

爐渣熔化性能影響冶煉過程和濺渣護爐,進而影響爐襯壽命。

1、鐵水中V、Ti的影響

通過熱力學計算確定含釩鋼渣中釩的存在形態為V2O5,鈦的存在形態為TiO2。V2O5降低鋼渣熔化性溫度的影 響甚于FeO。當V2O5含量低時,V2O5對CaO-SiO2系爐渣熔化性溫度的作用是十分顯著的,特別是當CaO/SiO2≥1.5時,其降低率最大。因此,爐渣中V2O5的存在對鎂碳磚爐襯將產生不利影 響。含TiO2的堿性煉鋼渣系,在爐渣堿度為2.1、TiO2為4%~6%時,其爐渣的發泡幅度最大。泡沫化嚴重,爐內反 應激烈,增強了金屬及爐渣對爐襯的侵蝕。

2、渣組分對爐渣熔化溫度的影響

(1) 渣中TFe:轉爐終渣堿度為3.5~4.0,6%~10%MgO,實驗測得渣中TFe對渣的熔化溫度有明顯影響,如圖2(a)所示,渣中TFe含量增 加時,爐渣溶點降低,山東耐火磚 根據經驗公式:熔化溫度=0.7498×MgO%+4.5017×R-10.5335×TFe+1582,式中R為渣的 堿度,當TFe含量達到20%以上時,熔化溫度范圍是1320~1395℃。

(2) TiO2:TiO2含量每增加1%,終渣半球溫度約降低5℃,TiO2含量為3.5%,使半球溫度降低17.5℃。

(3) Al2O3:在無Fe2O3的情況下,爐渣中的Al2O3是不會降低爐渣的液相線溫度的,爐渣中的Al2O3含量為1.2 5%,對爐渣的熔化溫度影響不大。

(4) MnO:MnO對爐渣熔化溫度的影響比MgO較小,在堿度1.5時可略提高爐渣熔化溫度,對爐襯不但無害而且 是有益的。

(5) MgO:由圖2(b)可見,增加MgO含量可明顯提高其熔渣的半球溫度。

3、爐渣熔化速率的影響因素

(1)低TFe渣。轉爐終渣(FeO)為10%~15%時,當(TiO2)從0.85%分別增加到2%、4%和6%時,該渣的熔化速率 指數分別從1.1提高到5.1、8.1和8.9,Al2O3從1.8%增加到4%和6%時,熔化速率指數分別從1.1提高到5.1和4.1,即 在低TFe爐渣中,TiO2和Al2O3提高渣的熔化速率。

(2)高TFe渣。轉爐終渣(FeO)為20%-25%時,當(TiC)2)從o.85%分別增加到2%、4%和6%時,該渣熔化速率指 數分別從8變化為8.1、8.7,無顯著變化,Al2O3從1.8%增加到4%和6%時,熔化速率指數從8增至9和9.5,輕質保溫磚 提高幅度 很小,即在高TFe爐渣中,TiO2和Al2O3不影響渣的館化速率,因為在高TFe條件下,爐渣粘度低,所以TiO2和Al2O 3的影響很小。

通過對爐渣熔化性能的探討,得出:(1)降低渣中TFe含量不但提高了爐渣熔化溫度,也能減少因Fe2O3高導致M nO對爐渣的不利影響,提高濺渣效果,達到長壽爐齡的目的;(2)控制好前期泡沫化噴濺,保證去磷效果及渣量,減少 噴濺造成的爐襯沖刷;(3)對Al2O3含量高的高TFe爐渣而言,保證一定的MgO含量及SiO2含量,可減少Al2O3對爐渣 溶 點溫度的影響;(4)降低轉爐渣中FeO含量-(FeO),將提高濺渣護爐效果;(5)造成釩鈦鐵水冶煉過程中爐渣變稀的主要 因素為V2O5、TiO2和Al2O3,V2O5與CaO或MgO形成低熔點化合物溶解爐襯表面,TiO2與FeO和MnO形成低熔 點化合物滲透剝落爐襯。MnO與CaO或MgO均形成高溶點的固溶體,對保護爐襯有益。在低Fe2O3含量情況下,Al 2O3爐襯是無害的。

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