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耐火材料行业知识

溅渣护炉技术对耐火材料的要求

许多BOF转炉钢厂在采用溅渣护炉技术之前的一些年就声称,他们通过涂渣或“渣洗”已使耐火材料内衬的使用寿命提高。其具体做法是在出钢后将转炉前后摇动,使装入侧和出钢侧涂渣,这通常都是在每炼一炉钢后进行一次性的涂渣操作。虽然这种涂渣技术对于炉底、装入侧和出钢侧是有效的,但不能使转炉所有部位均涂上渣,特别是由于炉体不能向侧面摇动,致使筒体上部和耳轴部位不能涂渣。由于溅渣技术确实能使炉衬较均匀涂渣,因而成为一种有重要意义的技术。

溅渣护炉技术的主要优点是可以降低重新砌筑内衬的耐火材料成本,由于砌炉时间减少而使炉子的利用率提高,还可以降低喷补炉衬成本以及由于产量提高而导致的成本降低。LTV钢厂的实践表明,其砌衬停炉时间从用溅渣技术前1984年的81天降为溅渣后1994年的11天,停工时间减少86%。转炉利用率从24%提高到97%,喷补料减少近80%。其他钢厂也由溅渣护炉取得了类似的节约。

大多数转炉炉龄在1000炉与3000炉之间,采用溅渣技术后炉衬寿命成倍增加,在许多情况下均能超过10000炉或更高一些。由于所生产钢种、渣中FeO含量、出钢温度、炉子形状结构及溅渣操作情况的不同,炉子的寿命也有些差异。由于钢水温度与渣中FeO含量较高时耐火材料的蚀损率较高,在此情况时炉衬寿命比出钢温度与含量均低的转炉短。一些钢厂计算出每月实际节约资金达30万美元, 这就意味着溅渣设备投资回收期为6个月以下。

虽然溅渣护炉技术使钢铁工业得到了成百万美元的节约,但对耐火材料厂商却提出了新的挑战。为使溅渣技术最佳化,许多尚无答案的问题必须呈现在人们面前。耐火材料厂商所面临的一个主要问题是确定或开发适于采用溅渣技术的最佳耐火材料内衬。

在采用溅渣技术之前,炉衬分区域综合砌筑对于提高炉衬寿命很有作用,但这要用很昂贵的耐火材料。采用溅渣技术之后,某些部位就不再需要这些耐火材料了,可以用较便宜的耐火材料代替。此外,原内衬用的某些耐火砖可能对于溅渣技术来讲又不是最佳的了。过去,炉衬高蚀损区域用尽可能不被渣渗透的昂贵耐火砖砌筑。但这种砖衬对于溅渣可能不再是优点,这是因为该种耐火砖内衬可能会使渣反弹或不被熔渣润湿,因而溅起的熔渣不会粘附在砖衬上。密苏里-劳拉大学今后的研究方向是确定溅渣时不同耐火材料系统之间的相互影响,以选择适于溅渣技术的最佳耐火材料。

耐火材料厂商所面临的另一个挑战是设计和开发尽可能接近使用一些炉次后炉形的BOF炉衬材料,例如美国LTV钢厂设计出一种厚度为750mm的新型BOF炉衬。由于炉衬开始使用时自然蚀损,达到溅渣时平衡点的炉衬厚度约为375mm,此时有的部位厚度为125mm以下。使开始炉形接近平衡炉形的新炉形设计将会消除炉衬开始运行时不必要的蚀损,这就降低了成本,保持更稳定的炉容,提高炼钢生产的综合效率。

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