转炉溅渣护炉的炉渣控制及炉衬侵蚀机理

利用副枪在转炉吹炼过程中取样、测温和对炉衬残砖的化学成分、岩相、流动温度的测定结果,研究了宝钢转炉溅渣护炉炉渣的控制及炉衬侵蚀机理。结果表明：转炉终渣ＭｇＯ含量应控制在１０ ％ 左右、溅渣层的熔损主要发生在炉温较高的吹炼后期,而镁碳砖的侵蚀是由于炉渣渗入镁碳砖的气孔和裂缝中,使其脱碳和渣化,在高温下流入渣层所致。     

电炉炼钢过程渣线镁碳砖侵蚀机理研究

针对宝钢电炉冶炼过程中，炉衬渣线镁碳砖耐火材料侵蚀严重导致电炉炉龄偏低的问题，通过对镁碳砖耐火材料侵蚀微观结构的观察及钼丝炉内炉渣侵蚀镁碳砖试验，得知FeO_x·MnO·MgO相是镁碳砖耐火材料溶解到炉渣后形成的主相，渣中FeO、MnO具备了溶解MgO能力，炉渣中FeO_x含量偏高是导致镁碳砖耐火材料侵蚀严重的主要因素；电炉炉渣体系内，炉渣碱度对镁碳砖耐火材料侵蚀影响不明显。钼丝炉内炉渣侵蚀试验表明：温度越高，镁碳砖耐火材料侵蚀越严重；高温段保温时间对侵蚀影响不大；渣线镁碳砖耐火材料进行冷热交替试验后，镁碳砖耐火材料侵蚀相对严重。根据试验结果，采取降低炉渣FeO_x含量、缩短冶炼过程炉与炉之间间隔时间等措施，炉壁镁碳砖耐火材料侵蚀得到缓解，电炉中期炉龄稳定提升到450炉以上。     

180t转炉炉衬的损毁原因分析

对某钢厂180 t顶底复吹转炉大修时炉衬的损毁情况进行调查,应用偏光显微镜和电子探针对炉衬镁碳质残砖的微观结构和物相组成进行分析,指出其损毁的原因为石墨被氧化→炉渣侵入砖中→方镁石与渣发生反应→耐材熔出→镁碳砖损毁。     

炉渣氧化性和镁碳砖含碳量影响炉渣与砖之间结合

采用氧化性不同的炉渣和碳含量不同的镁碳砖进行粘渣试验，并且对粘渣层与镁碳砖之间结合状态进行显微镜观察。结果发现粘渣层与镁碳砖之间结合状态受炉渣氧化性和镁碳砖中碳含量的影响。采用含碳镁质材料调整炉渣氧化性以及如果改变传统的彻筑耳轴、渣线与炉底的镁碳砖中的碳含量，将会大大改善粘渣层与镁碳砖之间的结合状态。     

溅渣护炉工艺的精确控制技术

研究了转炉炉衬溅渣层的结合机理和侵蚀机理,分析了影响溅渣的各种工艺因素。提出了出钢前利用副枪TSO探头测出的炉渣氧电势数据得出冶炼终点炉渣中Fe O的含量,通过调整炉渣中Fe O含量控制溅渣层的分熔特性,达到减少溅渣层分熔量,提高溅渣层对炉衬保护的技术方案。以宣钢150 t复吹转炉为例,对方案的实施过程进行了说明。     

转炉渣与镁质耐火材料的润湿机制

 采用静滴法研究了2种情况下转炉渣与炉衬耐火材料的润湿性。当转炉渣与耐火材料直接接触时,转炉渣不熔化,当用刚玉坩埚将两者隔开时,界面处发生反应性润湿,动态接触角随温度升高而单调减小,铺展面积随时间成线性增加。渣中FeO含量由于镁碳砖基板表面的碳及中间产物CO的还原而降低,导致炉渣熔化性温度升高而未熔化。液态熔渣沿镁碳砖表面的气孔和裂纹向基体内扩散、渗透,渣中铁氧化物与镁碳砖机体内的MgO反应生成含高熔点相的黄色渗透层,起到保护炉衬的作用,从而解释了炉渣与耐火材料的粘附机制,为优化溅渣护炉工艺,合理调整炉渣成分和选择耐火材料等工艺操作提供理论依据。     

转炉高氧化性炉渣溅渣护炉工艺优化及效果

转炉冶炼低碳钢低磷钢时,终渣氧化性强,渣中w(T.Fe)高达20%~30%,影响到溅渣护炉效果和转炉炉龄。在溅渣开始时采用改渣剂对高氧化性炉渣进行改质,可以降低炉渣中的T.Fe含量,提高炉渣MgO含量,增加炉渣的熔化温度和黏度,溅渣时起渣的孕育时间小于1 min,炉渣中氧化铁与MgO-C炉衬中的碳反应受到抑制,防止溅渣层与炉衬之间气隙的产生,提高溅渣层的抗侵蚀能力,改善溅渣层与炉衬的粘结效果。对冶炼低碳钢低磷钢转炉溅渣护炉工艺的改进,显著提高了转炉的炉龄,吨钢补炉耐火材料消耗下降39%以上。     

90t钢包渣线镁碳砖侵蚀原因分析与改进措施

针对莱钢90tLF-VD精炼钢包渣线镁碳砖严重侵蚀的问题,分析认为,主要原因是精炼熔渣侵蚀,真空及长时间的高温加速了侵蚀。通过优化精炼渣系,控制炉渣碱度在4.2～5.0,渣中FeO≤0.5%、MgO≥12%;选用高纯度电熔镁砂作原料,碳含量控制在14%,改进镁碳砖材质;LF炉采用埋弧造渣作业;VD炉采用分阶段氩气控制模式。渣线寿命由35次提高到50次。     

溅渣护炉工艺探讨

从炉渣对炉衬和溅渣层的侵蚀机理入手,提出了兼顾冶金和溅渣双重效果的直接造渣工艺,探讨了终渣碱度、MgO、FeO含量等的调整范围,分析了溅渣操作中枪位、时间等的控制和炉底上涨的原因,以期更好地运用溅渣护炉技术。     

镁碳质耐火材料蚀损机理的研究

为了提高转炉炉衬寿命,选择经济的炉衬材质,取目前攀钢使用的几种镁碳质耐火材料,用含钒钛等氧化物的转炉钢渣进行渣蚀试验。本文对渣蚀后的残砖进行了显微结构,物相组成及成分分析,研究镁碳质耐火材料的蚀损机理,分析它们抗渣蚀性的优劣。研究结果表明:镁碳砖抗渣性最好,其次为二级镁砂碳砖和二步料碳砖,皮砂碳砖抗渣性最差。     

AOD氧化期渣对镁钙质炉衬侵蚀的影响

利用扫描电镜对镁钙砖反应层进行能谱分析,研究了120t AOD氧化期渣碱度(CaO/SiO₂-1.0～3.1)及渣中TFe(5.0%～20.0%)、MgO(1.7%～12.0%)、Cr2O3(8.0%～30.0%)对镁钙质炉衬侵蚀的影响。结果表明,氧化期渣碱度和渣中TFe含量是镁钙质炉衬侵蚀的重要影响因素,增加炉渣碱度(CaO/SiO₂≥3),降低渣中TFe含量(≤15%)可明显减少对炉衬的侵蚀。渣中含4%～12%MgO、15%～30%Cr₂O₃时对炉衬侵蚀的影响较小。     

转炉炉体维护技术取得新突破

莱钢银山型钢炼钢厂转炉炉体维护技术取得重大突破,转炉加入焦炭粉技术和碳镁球技术分别取得较好的溅渣护炉效果,溅渣时间缩短2min,不仅减少了炉渣氧化铁含量,增强了溅渣层的抗侵蚀能力,还彻底解决了冶炼低碳品种钢对炉衬的侵蚀问题。     

冶炼过程影响转炉炉龄的几个因素

转炉炉龄的高低不仅与耐火材料、修炉、烘炉有关,而且与正确的冶炼制度和维护关系也很大。焦油白云石炉衬及焦油镁砂风眼砖的侵蚀主要是化学侵蚀和机械冲刷,它的主要反应机构如下:首先渣中FeO及炉气中的氧把炉衬的结合碳氧化掉,形成了氧化层,使它的抗渣性大大降低。第二步是渣中FeO,SiO_2等与炉衬中的CaO及MgO作用,使炉衬变成软化状态。     

转炉渣侵蚀氧化镁砂的过程观察及机理分析

用扫描电子显微分析仪考察了ＬＤ炉渣侵蚀后的氧化镁颗粒的显微组织特征。渣液完全侵入方镁石晶界，其中渣液中铁、锰、钙离子扩散进入方镁石晶粒。方镁石晶界和晶内渣蚀产生的孤立小晶粒易向渣中浮游，加剧氧化镁砂在炉渣冲刷下的磨损。     

不同型号镁碳砖对抗富钒钢渣侵蚀性能的影响

目前,提钒转炉采用镁碳砖作为炉衬,评估不同型号镁碳砖的侵蚀速率以及损毁机理对提高提钒转炉寿命具有重要的实用价值。在电阻炉条件下,采用静态抗渣方法模拟6种镁碳砖侵蚀情况,探讨镁碳砖抗富钒钢渣侵蚀及其机理。结果表明,MT-C12B、MT-C14A试样受熔渣冲刷、侵蚀后减薄较少,其中MT-C12B试样侵蚀面积所占比例为2.98%,MT-C14A试样侵蚀面积所占比例为2.74%。从试样侵蚀情况显微结构看,MT-C12B试样的脱碳层深度最小,对镁碳砖性能影响较小,为提钒转炉最优选择。6种镁碳砖侵蚀机理基本一致,镁碳砖中的石墨与钢渣中的V₂O₃、Cr₂O₃、FeO反应生成金属相,造成MgO颗粒的裸露,渣中V₂O₃随熔渣进入脱碳层并与在此处的MgO反应,在镁碳砖表面形成含钒尖晶石相(MgV₂O₄);另外,液态渣相中的SiO₂、CaO等与MgO颗粒反应生成新的低熔点液渣相,进而完成方镁石的溶解过程。含钒尖晶...     

转炉溅渣护炉改质剂的开发研究

影响转炉溅渣护炉效果的关键因素是终渣成分的控制,采用改质剂对转炉终渣成分进行调整,降低渣中FeO含量和炉渣温度,提高MgO含量和炉渣熔点及粘度,有利于改善炉渣与炉衬的粘结效果,并提高溅渣层的耐蚀性能,缩短溅渣起孕时间,在一定程度上抑制炉渣中铁的氧化物与炉衬中石墨的反应.     

转炉用溅渣镁球造渣技术

针对转炉炉渣MgO含量偏低的现象,对转炉使用溅渣镁球代替轻烧白云石造渣技术,合理控制溅渣镁球的加入量,达到降低终渣FeO、提高渣中MgO来迅速降低炉渣过热度等目的,从而可以缩短溅渣时间,提高溅渣层的抗侵蚀能力,最大限度发挥溅渣护炉效果,延长补炉间隔时间,节约耐火材料,提高生产作业率,并降低炼钢的冶炼成本。     

济钢超低碳、超低磷钢转炉溅渣护炉工艺

随着超低碳、超低磷钢种冶炼的增多,济钢复吹转炉终点氧含量大幅提高,严重侵蚀了转炉炉衬。从高氧化性炉渣对炉衬的侵蚀机理入手,提出了兼顾溅渣层和炉底的溅渣工艺,介绍了超低碳、超低磷钢溅渣护炉工艺参数的优化及取得的效果。     

双联炼钢工艺脱碳炉溅渣护炉工艺优化

介绍了唐山不锈钢脱碳炉溅渣护炉工艺优化实践。分析了双联工艺条件下脱碳炉炉渣特点和高氧化性渣对炉衬和溅渣层侵蚀的影响。通过改善终渣成分,优化溅渣工艺参数等措施,提高了溅渣层的抗侵蚀能力,获得了良好的效果。     

转炉溅渣层与镁碳砖炉衬的结合机理

通过对生产现场带有溅渣层的转炉炉衬残砖和试验室小型坩埚溅渣试验结果进行矿相显微结构分析、研究，确定了溅渣层的矿相组成、溅渣层与ＭｇＯ－Ｃ砖结合区域的矿相结构及坩埚溅渣层自上而下的矿相分布规律，并根据矿相结构分析中观察到的烧结层、结合层和溅渣层３个区域，提出了溅渣层与镁碳砖炉衬的结合机理为化学结合、机械镶嵌与化学烧结结合及冷凝结合３种形式。