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轉爐應該選用哪種耐火材料?如何使用?

日期:2025-10-31    編輯:榮盛耐材    

我們常見的冰銅吹煉轉爐有圓筒形、豎式、臥式三種。在三種樣式中臥式爐更為普遍,臥式轉爐的規格型號很多,但多采用PS型側吹轉爐,并以中、大型為主。


轉爐是迄今用鐵水煉鋼比較經濟的方法,轉爐鋼占總鋼產量的一大半以上。目前,轉爐煉鋼主要發展純氧頂底復合吹煉、全鐵水預處理、全爐次分渣出鋼、全二次冶金和全連鑄,進一步提高產量、質量,增加冶煉鋼種,提高轉爐壽命。

鐵水預處理技術的應用,使鋼液中Si含量由10年前的1.0%降至0.68%或更低,渣量減少了20%~25%,石灰熔劑用量也由每噸鋼55kg洚到35kg,對爐襯耐火磚的侵蝕速度明顯減小;控制渣的成分,即增加白云石用量(由每噸鋼21Kg提高至23kg),使MgO含量由6%增至8%,降低廠MgO—C耐火磚中MgO溶解速度。濺渣護爐技術(Slag spalshing)對保護爐襯有十分有效的作用,這種技術在北美已經普及。

轉爐進行冰銅吹煉制取粗銅的過程分為兩個周期:周期從裝入冰銅及加入石英砂造渣到倒完渣為止,稱造渣期,若雜質較多,要反復操作多次。造渣反應為激烈的放熱反應,爐溫升得很快。爐溫過高會加速渣蝕作用和爐襯熔損。因此,造渣末期要加入,一定數量的冷料降溫。第二周期為倒完渣后,連續吹煉至Cu:S中S全部脫除為止。當粗銅中含銅達99%以上時,吹煉結束,停止吹煉,出銅。轉爐吹煉為間歇式操作,爐溫高達1450℃以上,出銅后空爐壁溫度約600—700℃,驟變劇烈,致使爐襯龜裂、剝落;爐襯受高溫熔渣的化學侵蝕嚴重,渣線區域特別突出;熔體在外力(鼓風)作用下,熔體發生激烈的攪動,加上搖爐轉動的影響;加劇了熔渣對爐襯的侵蝕。因此,轉爐爐襯常發生熔損,剝落以及龜裂掉磚等現象。要求使用具有耐火度高、體積密度大、氣孔率低、抗渣性好和耐熱震性好的耐火材料。并且砌筑時磚縫要小,表面要平整。發生局部損毀時,要及時修補,榮盛耐材生產耐火材料。

轉爐用耐火材料各廠大致相同:在緊靠鋼制爐殼一層為用鹵水結合鎂質耐火搗打料搗制襯,厚度為50—100mm,然后砌筑鎂質耐火磚或鎂鉻磚工作襯,厚度為300—500mm。風口區及渣線區域內襯易損毀,為轉爐的薄弱環節,一般采用直接結合鎂鉻磚或熔鑄鎂鉻磚。國外有的采用熔融鎂砂制成的鎂磚、熔融鎂鉻粒制成的鎂鉻磚、MgO含量為70%的熔鑄鎂鉻磚、鎂尖晶石耐火磚和氧化鈣磚,使用效果較好。

轉爐爐襯壽命低,耐火材料單耗高。吹煉1噸粗銅消耗鎂磚11kg,鎂鉻磚3kg。為了延長爐子壽命,除使用耐火材料外,主要是嚴格操作制度和熱工制度。新砌的爐襯或大修后的爐襯,先經過嚴格的烘烤,達到指定溫度之后,直接裝入冰銅,不加造渣劑而直接吹煉,又便形成大量的Fe2O3等物質,讓其粘附在爐襯表面上,掛渣皮,形成保護層后,方可投入正常吹煉。如不這樣,鎂鉻磚難以抵擋熔融爐渣的強烈侵蝕作用,易損毀。

轉爐耐火磚砌筑方案介紹

轉爐耐火磚砌筑方案包括:

(1)采用簡易上修法吊盤施工。

120t轉爐底部設計有8塊透氣磚,80t轉爐有4塊,采用死爐底,遵循先下部后上部、先內部后外部的砌筑方式。

(2)轉爐爐襯層以鎂磚為主,工作層以鎂碳磚進行砌筑。

由于入爐的鎂碳磚磚型大,且均是按同規格型號包裝,而非按照砌爐的順序包裝,因此部分耐火磚需要在施工現場進行爐外預組裝后才能入爐,在砌筑中須嚴格按程序進行供磚供料。

(3)整個爐襯采用干濕相結合的砌法(濕砌主要在出鋼口附近)。

爐底的工藝管道可以在爐襯施工完畢后進行透氣元件的外連接。

(4)由于轉爐爐襯耐火磚砌筑完后即將投入生產,因此施工須精心組織、科學統籌、加強協調,以保證質量、、快速地完成轉爐砌筑。
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