炉外精炼炉用耐火材料提高寿命20100801
浅谈耐火材料延长使用寿命及其再生利用方法
浅谈耐火材料延长使用寿命及其再生利用方法摘要：本文主要介绍了耐火材料在工业炉窑设备上的消耗量及前景，通过耐火材料的性能及结构分析其损坏机理，为延长耐火材料使用寿命、降低耐火材料的消耗及回收利用提供一些建议和方法。
关键字：耐火材料，耐火度，损坏机理，节能环保耐火材料是钢铁、冶金、化工、建材等高温工业的基础材料，属于资源型产品，在保证上述产业生产运行、技术发展中起着不可替代的重要作用。
我国每年消耗耐火材料至少1000万吨以上，需约1600-2500万吨耐火矿料才能生产出来。
而冶金行业耐火材料消耗占比60%以上。
由此可见，降低延长耐火材料使用寿命、降低耐火材料消耗、耐火材料再生利用意义非凡。
一般来说，耐火材料是指耐火度大于1580℃以上的无机非金属材料或其制品。
耐火度是判定一种材料能否作为耐火材料的依据，是表征物体抵抗高温而不融化的性能指标，是耐火材料的一项重要技术指标。
耐火材料重要技术指标还包括气孔率、体积密度、强度、热导率、荷重软化温度、抗热震性等等。
只有充分了解每一种耐火材料的各种技术性能指标，了解各种炉窑设备使用部位及环境特点，才能在使用过程中采取有效措施延长其使用寿命，才能在损坏后分类回收再利用。
耐火材料在冶金等行业生产过程中长期处于高温环境下，既要承受炉渣、金属及腐蚀性气体冲刷，又要承受温度骤变带来的各种内部应力影响，还要承受一定机械或物料的磨损撞击作用。
在这样恶劣复杂的环境下，耐火材料极易损坏，但归纳起来有以下几点原因：21)温度骤变。
间歇式炉窑如我单位锻造用台车式加热炉温度波动大，温度骤变产生很大的内应力，容易导致耐火材料开裂、剥落、甚至变形坍塌等。
22)炉渣冲刷腐蚀。
炼钢、有色冶金、电渣炉等重要部位主要是由于这个原因导致损坏严重，决定着炉衬使用寿命。
23)气相挥发沉积作用。
许多熔炼炉或火焰炉在使用过程中一些低熔点氧化物会挥发随气流走动，在耐火材料气孔或伸缩缝内沉积，使耐火材料高温时膨胀量无法得到补偿而变形、开裂损坏。
采用优质耐火材料大幅度提高炉衬寿命
采用优质耐火材料大幅度提高炉衬寿命电弧炉由于功率水平的提高，使炉衬的热负荷急剧增加，致使炉衬寿命大幅度降低，20）世纪80年代我国电弧炉炉衬寿命一般小于100炉。
因此，开发研制了新的耐火材料，如电弧炉炉盖小炉顶部分采用高铝砖或刚玉质打结料，电弧炉炉门两侧采用镁铬砖，渣线部位采用镁碳砖和沥青结合镁砖，炉壁采用沥青结合镁碳砖，偏心炉底熔池采用沥青结合回火处理镁砖，偏心炉底采用镁质打结料等。
由于电弧炉炉衬采用优质耐火材料综合砌筑，使炉衬寿命大幅度提高，2000年我国大、中型电弧炉炉衬寿命达到500炉左右。
珠钢电炉- CSP生产线投产以后，由于废钢、电价高，致使产品成本高，经营困难，不少学者为珠钢的前途、为薄板坯连铸连轧技术在中国的发展担心。
根据这一情况，开发了新产品生产高附加值钢的措施，成功地开发了国外专家认为在该生产线上不能生产的集装箱板(珠钢年集装箱板产量占世界集装箱板总产量的l/4)，以及低成本、高强度的低碳高强度热轧板。
后者在不加微合金元素V或Nb的条件下，力学性能达到国外加V或Nb的同类钢种水平，促进了我国用薄板坯连铸连轧生产400MPa级的高强度钢板时，均不加V或Nb。
在开发低碳高强度钢研究其强化机理的过程中，发现了碳素钢中的纳米第二相析出，提出了钢的组织性能的综合控制理论。
加强环保措施三级除尘、综合利用电弧炉除尘粉、炉渣再利用等已成为常规的环保措施。
全封闭冶炼有助于进一步降低噪声和控制炉气散发，如因采用炉壁喷枪而使炉门在大部分时间关闭或半关闭，将所谓的doghouse扩展为elephanthouse等。
还有另一极好的例子是ECO-ARC 炉，该炉型在控制烟尘扩散方面采取了专门措施，特别是将二嗯英扩散的可能性降至最低。
电弧炉炼钢技术发展的集中体现，是基于不同的解决方案，各种炉型的不断涌现。
例如为提高变压器利用效率，缩短非通电时间而采用钢的、双铁炉水壳比被例扩展的为转同炉时具化有电弧顶炉电极CO和N顶氧枪A的R适C应各炉种或废ARCON炉微信公众号：hcsteel；双炉壳与竖炉结合、连续装料与竖炉结合后形成生产效率及能量利用率更高的电弧炉系统；而所谓DANARC技术及K-ES技术则宣称可根据不同的当地条件对电弧炉本身以及相关的所有辅助设备进行综合的优化设计。
炉外精炼的特点及常用的耐火材料
炉外精炼的特点及常用的耐火材料
炉外精炼也就是把一般在炼钢炉内需要完成的精炼任务，如脱硫、脱氧、去除有害气体和非金属夹杂、调整成分等，部分或全部移至盛钢桶或专用容器内完成。
炉外精炼之所以能迅速发展和广泛应用，是因为它可以提高炼钢效率，改善钢的质量，降低生产成本。
虽然炉外精炼的方法很多，但其基本手段主要有真空处理、惰性气体搅拌或电磁搅拌、吹氧或电弧加热、添加合金和喷粉等。
由此也可以看出炉外精炼用的耐火材料的使用条件非常苛刻。
总的来说，炉外精炼常用的耐火材料有各种镁铬砖、镁白云石砖、白云石砖、镁碳砖、高铝砖及某些耐火浇注料等。
怎样延长耐火材料的寿命
怎样延长耐火材料的寿命1 科学选型，优化配置方案依照温度与化学反应的不同，一般将整个窑分为四个带，它们分别是预热带、过渡带、烧成带及冷却带，选择耐火材料时，须根据旋窑内各带的热工特点，结合本回转窑具体烧成情况，不断优化耐火材料的配套使用方案，我公司经过多次配置改进，认为较好的方案见表1所示。
2 规范施工，注重施工过程关键点的监督正确有效地砌筑耐火材料不仅有助于延长使用寿命，还可消除本应导致过早损坏的某些应力；错误的砌筑方法会大大缩短耐火材料的使用寿命。
砖衬砌筑前作好放线工作是筑好耐火砖的前提。
窑纵向基准线沿圆周长每2m放一条，每条线都要与窑的轴线平行。
环向基准线每10m放一条，施工控制线每隔1m放一条，环向线应互相平行且垂直于窑的轴线。
砌筑时无论采取何种砌筑方法，均要严格按基准线进行砌筑。
砖缝应横平竖直。
纵缝偏差每米长度≤2mm，一个施工段（为5m）≤10mm。
锁砖是砌砖的关键，锁砖时要用整砖锁紧，相临环要错开1~2块砖位。
中端的加工砖圈要提前1~2环砌筑。
全窑的最后一块锁砖，要精细加工，严禁单独用浇注料锁砖，锁砖铁要用厚度一般为2-3mm钢板，要求平整，不卷边，不扭曲，无毛刺。
每块板宽应小于砖宽约10mm，不得出现钢板探空和搭桥现象。
每条缝中最多只允许使用一块钢板。
由于镁铬砖膨胀性大，每圈砖要留2 mm的膨胀缝，可插入纸板来补偿，轴向不留膨胀缝。
3 加强回转窑烘窑制度的管理新砌耐火砖含有大量的化合水和结晶水，此时需要慢速升温烘烤耐火材料，我们要严格执行回转窑换砖后点火升温制度，烘窑期间严格遵守“慢升温，不回头”原则，督促岗位加强设备的巡检，避免因设备或下料问题影响烘窑制度。
烘窑期间根据火焰燃烧情况，及时开窑头排风机及篦冷机风机。
升温前预热器各级翻板阀全部吊起。
升温期间严格监控窑体温度，出现高温点要根据温度升高速率和面积迅速判断原因，并做出相应的调整，以保证耐火材料安全脱水，保证耐火砖的长期运行。
研究钢铁冶炼过程中的长寿命材料的新方案
研究钢铁冶炼过程中的长寿命材料的新方案随着社会的发展，工业生产中对于材料要求也越来越高。
其中，钢铁冶炼是工业生产的重要环节之一，而长寿命材料的应用在钢铁冶炼过程中显得尤为重要。
因此，研究钢铁冶炼过程中长寿命材料的新方案成为当下一个热门课题。
传统钢铁冶炼过程中，常用的材料经历了高温高压、腐蚀等严酷的环境，因此材料的寿命也受到了限制。
在此背景下，长寿命材料的研究势在必行。
目前，国内外的学者和研究者们已经提出了多种长寿命材料的新方案。
一、超耐火材料超耐火材料是指抗高温性能在1700℃以上的材料。
该材料具有优良的耐热性、化学稳定性以及抗侵蚀性。
传统的钢铁冶炼过程中，铁水池内常用的砖块和浇注料都是用矽质材料制作，而这些材料的寿命只有数十次。
而超耐火材料的应用则能大大提高这些材料的寿命，使其在铁水池内耐用的时间更长。
二、高强度陶瓷材料目前，研究者常将铜水、炉心等重点部位制成陶瓷，来应对温度、化学物质等不同的侵蚀情况。
而高强度陶瓷材料则能更好地应对这些严酷的环境，具有较高的断裂韧性，容易制成复杂形状，被广泛应用于钢铁冶炼中。
三、隔热材料钢铁冶炼过程中，熔炼高温会经常穿透容器壁面，造成设备壁面受热物理性能损坏。
此时，隔热材料就能够在有效范围内减轻高温传递，从而达到降温隔热的目的。
隔热材料具有良好的绝缘性能、抗熔渣浸蚀性能等特点，而研究者们将其应用于钢铁冶炼过程中，可以保证设备保温，从而确保熔炼快速升温升压。
四、多相复合材料多相复合材料是指结合了不同材料特点的材料。
钢铁冶炼过程中，常常会遇到温度、应力、化学物质等侵蚀因素，这些因素通常会导致材料的机械性能发生变化。
多相复合材料则可以根据不同的组合比例和材料质地，使得材料的机械性能得以得到提高，从而延长其使用寿命。
综上所述，研究钢铁冶炼过程中长寿命材料的新方案，对于提高冶炼效率、降低成本、保障环境等方面都有着重要的促进意义。
在未来的研究中，我们需要更加广泛的预算和合作来不断推进新材料的创新研发，从而为钢铁冶炼的高效发展提供有力的支撑。
2024年炉外精炼用耐火材料市场需求分析
炉外精炼用耐火材料市场需求分析概述炉外精炼是金属冶炼过程中一项重要环节，耐火材料在这一过程中发挥着关键作用。
本文将对炉外精炼用耐火材料市场需求进行分析，探讨其市场规模、市场趋势以及市场驱动因素。
市场规模炉外精炼用耐火材料市场在近几年呈现稳定增长的趋势。
根据市场研究公司的数据显示，2018年该市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将超过XX亿美元。
这一增长主要受到炉外精炼行业的快速发展驱动。
市场趋势技术进步促进耐火材料需求增长随着炉外精炼技术的不断进步，对耐火材料的需求也在不断增长。
新型炉外精炼设备的广泛应用，要求耐火材料具有更高的耐火性能和使用寿命，这推动了市场对高性能耐火材料的需求增长。
环保政策推动市场发展环保问题已经成为全球关注的焦点，对炉外精炼行业的影响逐渐加大。
许多国家出台了严格的环保法规，要求企业采取有效措施减少污染物排放。
耐火材料的开发和应用也受到环保政策的影响，市场对环保耐火材料的需求逐渐增加。
市场竞争加剧随着市场规模的不断扩大，炉外精炼用耐火材料市场竞争也在加剧。
国内外许多耐火材料企业纷纷进入这一市场，不断推出新产品以满足不同客户的需求。
市场竞争的加剧将进一步推动耐火材料市场的增长。
市场驱动因素工业发展推动市场需求增长全球工业发展迅速，炉外精炼用耐火材料作为核心材料之一，需求与工业生产密切相关。
钢铁、有色金属、化工等行业对耐火材料的需求不断增加，推动了市场的快速发展。
能源需求扩大带动市场增长随着能源需求的不断扩大，特别是新能源的快速发展，一些新型炉外精炼设备得到广泛应用。
这些设备对高性能耐火材料的需求不断增加，推动了市场的增长。
地缘政治因素影响市场发展地缘政治因素对炉外精炼用耐火材料市场的影响不可忽视。
一些国家之间的贸易摩擦和政治冲突，可能导致产业链的变动和供应链的中断。
这对市场的稳定发展带来一定的不确定性。
总结炉外精炼用耐火材料市场是一个具有巨大潜力的市场。
随着技术进步、环保法规的实施以及工业发展的推动，市场需求将持续增长。
如何提高RH精炼炉下部体使用寿命
06.7.25－ 8.25
张续贵
2
钢水冲击 方向无法 调整
使用安装有氩气管且内径为 650mm 的 浸渍管， 安装在精炼炉原钢水回落口方 炉窑 RH 向，作为吸入口方向的浸渍管， 从而改 变了精炼过程中钢水循环方向。
06.8.05－ 8.30
张续贵
十二、组织实施
1.合金衬板上增设两道缓冲板
改 进 前
末端因素 耐材理化性能指标低 钢水 OB 升温频率高 品种钢 密集处理 环流速度快 钢水冲刷时间长 合金料冲刷 钢水定向冲击 论 证 结论 否 否 否 否 否 是 是 与耐材部门协商，建议提高耐材理化性能指标。 物流需要，部分钢水温度低，需 OB 升温精练。 处理温度，处理时间的提高，以及其产能的提高，加快 了耐材的熔损。 环流量的增大，加大了气体对耐材冲击力度。 生产计划要求，品种钢处理需要。 修砌方式没有考虑内部熔损的复杂性， 应有针对性地改 变砌筑工艺。 修砌方式没有考虑内部熔损的复杂性， 应有针对性地改 变砌筑工艺。
改 进 后
目标检查：通过三个月的实践检验平均炉龄435炉，已达到目标
组织实施
2.采用内径为650mm的浸渍管。
压入料充填
精炼后回 落口状况 修补砖
实施前
实施后
组织实施
改 进 前
改 进 后
目标检查：通过三个月的实践检验平均炉龄435炉，已达到目标
十三、效果检查
精炼炉平均炉龄高速增长至435炉，实现400炉目标，且还高出 35炉。
人员素质
我们有一支年富力强经验丰富 的专业队伍 , 多次获中国质量 协会优秀质量管理小组。
目 标 可 行
四、原因分析
耐材理化 指标偏低 材质性能差 OB升温 频率高
耐火材料使用寿命短原因分析
耐火材料使用寿命短原因分析我公司窑系统耐火材料一直存在使用寿命短，使用寿命基本在8至10个月，异常消耗大，严重影响了窑系统的运转周期，导致停窑检修次数多、运转率低、生产成本高等诸多影响运转水平及利润的问题，现结合公司的实际情况及影响耐火材料使用寿命的具体原因做如下分析：(一)原料品质波动大，对窑系统耐火材料的影响：我公司石灰石品质波动大，石灰石CaO含量从40%至45%之间波动，但更为关键的是品位之间标准偏差波动较大，没有形成周期性或线性的规律波动。
进厂石灰石品位存在无规律、频繁波动，给配料带来了很大难度，石灰石配比经常出现98%左右，甚至出现两组份配料。
导致入窑生料成份波动过大，出窑熟料饱和比KH波动太大，0.87至0.95，不仅仅影响了熟料的煅烧，从耐火材料角度会带来如下不利影响：①饱和比低时，熟料液相提前出现、液相量过大，对过渡带耐火砖的化学侵蚀加剧，导致在稳定状态下形成固有的化学反应结合层出现破坏、脱落，导致耐火砖厚度随入窑生料频繁波动，频繁脱落变薄，若原稳定状态下过渡带粘挂副窑皮，这样导致耐火砖脱落量更大；②饱和比高时，尤其KH高达0.93以上时，按照我公司高KH、高SM的配料方案，根本无法完全形成C3S，操作上被迫加强煅烧，提高烧成温度，来确保f-CaO的降低，而在这种状态下，火焰辐射温度大幅提高，火焰温度越接近耐火砖的耐火度，对耐火砖的使用影响越大。
(二)原煤发热量、品质波动大对耐火材料的影响：公司因种种客观因素影响，进厂原煤经常出现紧缺，被迫定点堆料，均化设备失去均化作用，导致入窑煤粉在煅烧使用中波动极大，同时发热量、灰分的波动，在加上以上提到的入窑生料的波动，这种波动的叠加，使煤料对口工作无法进行，带来的就是窑系统热工制度的频繁波动、工艺事故的频发，对耐火材料的影响无论从化学侵蚀、热负荷和胴体对窑衬间接地机械应力，均不在规律中逐步变化，而是这些严重影响耐火砖使用寿命的因素综合作用在了窑内耐火砖上，最终的结果就是耐火砖使用寿命短。
科学提高耐火材料使用寿命—双阳
科学延长回转窑耐火砖使用寿命，实现设备“一年一大修”
提高耐火材料使用寿命措施
为提高耐火材料使用寿命，降低耐火材料消耗，双阳公司具体措施如下：
1、强化耐火材料质量管理、严把耐火材料进厂质量关。
进厂耐火材料需及时进行质量检验，对相关技术参数进行确认，如果公司现有检测设备、设施不全，需委托权威机构进行检测，并出具检测报告，如果检测结果不符合相关国家标准及招标相关要求，责令厂家返厂，并出具整改通知单，如果下一批次质量仍不合格，则停止合作关系；
2、加强耐火材料施工过程控制，确保耐火材料质量最佳化。
在耐火材料施工作业过程中，浇注料、喷涂料及耐火胶泥均需严格按照水灰比配料，不允许为方便施工，提高用水量，在耐火材料配置、搅拌、施工过程中需严格按照技术要求进行作业，却保耐火材料质量发挥最佳；
3、强化工艺过程控制，确保热工制度稳定。
在原燃材料品位变化时，及时调整配料方案，确保煤料对口，热工制度稳定，加强对窑皮的保护，操作控制抓好提前性，避免因工况波动，耐火材料受到损害；
4、提高设备运转率，提高耐火材料使用寿命。
加强设备维护管理及工艺过程控制，避免不必要的停机，尤其窑系统，防止急停，工况大幅波动，致使耐火材料质量受到影响。
亚泰水泥双阳公司
2010.3.16。
炉外精炼用耐火材料不知道怎么选？记好这7点
炉外精炼用耐火材料不知道怎么选？记好这7点钢水炉外精炼是指将经转炉或电炉中初炼的钢水移至另一个容器中进行精炼的冶金过程，也称为钢包冶金或二次冶金，即把传统的炼钢过程分为了初炼和精炼两步进行。
初炼时炉料在氧化气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳、去除夹杂和主合金化，获得初炼钢水;精炼则是将初炼的钢水在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫、去除夹杂物、夹杂物变性、成分微调和控制钢水的温度等。
衬行炉外精炼可提高钢的质量、缩短冶炼时间、优化工艺过程并降低生产成本。
炉外精炼选择耐火材料的依据是什么呢?只要记好下面的7点就可以了。
01温度一般炉外精炼的温度高达1550~1700℃，甚至达到1800℃。
对AOD炉曾进行测定发现，当精炼的最高温度提高10℃时，耐火材料寿命则降低30%。
要求耐火材料具有高的耐火性能，能经受最高精炼温度和局部过热的冲击，且在该温度下出现的液相量较少，能抵抗低粘度炉渣的侵蚀。
因此，应选择纯度和直接结合率高的碱性砖。
间歇操作又会引起温度波动，造成炉衬剥落，温度波动当然越小越好，一般采用中间烘烤和缩短炉次间停歇时间，减小钢包温度变化以提高炉衬寿命。
在冶炼允许条件下，采用抗热震性最优的镁碳砖或用镁铬砖为好，若温度急变虽大，但间歇时间较短，使用镁白云石砖较好。
如LF(V)钢包，渣线部位用MgO-C或MgO-Cr203砌筑，侧壁用MgO—GaO系或MgO—Cr203砌筑，底部一般采用优质高铝砖。
02搅拌所有炉外精炼法都装有钢水搅拌装置。
VOD、VHD(VAD)、AOD 等是氩气搅拌，一般在炉底吹氩处和距吹氩较近的炉壁损毁较严重。
电磁感应搅拌(SKF)，一般则在搅拌器位置和搅拌器对称位置炉衬损毁较重。
由于搅拌作用造成钢水及渣的剧烈沸腾，加速炉衬的损毁。
因此，受冲刷严重侵蚀区应采用高温强度大的优质耐火材料如镁铬质、高纯镁质、铬刚玉质等。
03处理时间精炼时间可长达1—4h，钢水在钢包中处理时间越长，炉衬损毁越严重。
RH炉外精炼用耐火材料发展现状和趋势(定稿)
RH炉外精炼用耐火材料发展现状和趋势王堂玺，李享成，姜广坤武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地，武汉430081摘要随着冶炼洁净钢的发展，炉外精炼主要用耐火材料发展迅速。
RH炉用耐火材料以前以镁铬砖为主，但由于环境污染，目前无铬耐材越来越受到耐火材料专业人员的重视。
本文结合我国钢铁行业尤其是不锈钢及特殊钢的发展，对炉外精炼用耐材发展和趋势进行分析。
关键词炉外精炼镁尖晶石刚玉尖晶石材料1、前言近年来，随着我国国民经济快速发展，不锈钢及其他特殊钢的需求增长很快，这对钢产品质量也提出了更高的要求。
据统计，2009年我国钢铁行业的粗钢产量为56784万吨，其中32家主要特殊钢企业的粗钢产量为7610.84吨（占13%），而世界上OECD国家的特殊钢占其钢总产量约15-22%，其中瑞典达到45%左右［1］，预计我国未来的特殊钢生产仍有很大的发展空间。
不锈钢及其它特殊钢产品的生产工艺主要采用炉外精炼工艺。
经过几十年的发展，炉外精炼领域逐渐开发了DH、RH、AOD、VOD、LF、V AD、ASEA-SKF等技术，各种炉外精炼设备也不断涌现。
炉外精炼工况比较苛刻，耐火材料要具有高温强度高、在真空下体积稳定性好，耐冲刷、耐剥落性好、抗侵蚀性强等，目前国内外已经开发和使用了各种优质的炉外精炼用耐火材料。
2、RH炉外精炼用主要耐火材料2.1镁铬系耐火材料镁铬系耐火材料分直接结合镁铬砖、再结合和半再结合镁铬砖。
镁铬砖在炉外精炼炉如VOD、AOD以及RH浸渍管、真空室使用效果较好。
镁铬砖的损毁原因主要考虑熔渣渗入而使砖体变质引起的结构剥落。
目前，大部分国家限制使用镁铬砖，一方面是由于其中的铬会造成环境污染，另一方面价格相对镁尖晶石砖或刚玉尖晶石浇注料更高，再有我国《产业结构调整指导目录》（2007年本）也将“含铬质耐火材料生产线”列限制类生产项目。
2.2 镁锆系耐火材料镁锆系耐火材料主要为烧成镁锆砖。
镁锆砖在炉外精炼炉如RH浸渍管、真空室使用效果较好。
RH精炼炉用耐火材料及提高其寿命的途径
RH精炼炉用耐火材料及提高其寿命的途径
陈肇友
【期刊名称】《耐火材料》
【年(卷),期】2009(43)2
【摘要】较系统地介绍、论述了以下内容:1)RH真空脱气精炼炉类型;2)RH精炼条件及侵蚀严重部位;3)造成一些部位侵蚀严重的原因分析,包括:高速循环流动钢液的冲刷,温度波动造成的热剥落与结构剥落,真空对镁铬砖的损害,铁硅酸性渣及脱硫粉剂对真空室下部、底部与喉口炉衬的侵蚀,浸渍管耐火衬最易蚀损的原因;4)用旋转圆柱体法、回转圆筒法及相图研究分析的结果,抑制熔渣渗入耐火材料,减轻结构剥落的途径;5)适合RH炉不同部位用的耐火材质与维修喷补料的研究、开发情
况;6)RH炉精炼硅钢的过程与炉衬用耐火材料;7)提高RH炉炉衬寿命的途径.
【总页数】15页(P81-95)
【作者】陈肇友
【作者单位】中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司,河南洛阳,471039
【正文语种】中文
【中图分类】TQ17
【相关文献】
1.提高110t RH精炼炉浸渍管寿命的实践 [J], 董晓光;尹宽;赵艳
2.如何提高RH真空炉耐火材料寿命 [J], 王峰;王广忠;刘广涛;张彩东
3.提高RH—MFB且耐火材料寿命的措施及进一步的改进设想 [J], 李进;念顺忠
4.干熄焦装置斜道区耐火材料的损坏及提高寿命的途径 [J], 卢一国;冯占立;王晓阳
5.炉外精炼用耐火材料提高寿命的途径及其发展动向 [J], 陈肇友
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅谈提高电炉炉衬寿命的措施
浅谈提高电炉炉衬寿命的措施王刚摘要：本文通过介绍电炉炉衬的侵蚀机理、电炉炉衬材料、合理的炉衬烘烤烧结工艺以及良好的工艺操作等方面分析了影响炉衬寿命的主要因素，并简要地提出了提高电炉炉衬寿命的几项措施。
关键词：电炉炉衬寿命措施1 前言电炉炉衬的使用寿命对于需要连续大规模生产的冶金、铸造企业来说具有重大意义。
由于炉龄是一项综合性指标，炉龄的高低直接影响到钢产量的提高和原材料消耗，因此提高电炉炉衬寿命、降低耐火材料消耗、提高电炉炉龄己引起人们的普遍关注。
2 电炉炉衬侵蚀机理及对其性能的要求2.1 电炉炉衬侵蚀机理1) 炼钢电弧炉的炉顶、炉墙热点部位(如渣线)、及炉底是电弧炉的薄弱环节。
炉顶耐火材料损毁的原因：一是飞溅物、炉尘的侵蚀作用；二是由于电极周围温度高，炉顶温差较大造成的熔蚀和热震作用。
常用的耐火材料有高铝砖、镁铬砖、白云石砖、硅砖等及相应材质的耐火浇注料或捣打料。
炉墙热点部位的内衬容易蚀损，其原因是温度过高，熔渣、钢水侵蚀严重，装料时的冲击作用等。
常用的耐火材料主要是各种碱性耐火材料砌筑，损坏时常进行喷补或铲补。
炉底损毁的主要原因是化学侵蚀和机械冲击。
常用碱性耐火捣打料或浇注料。
电炉各部位炉衬损毁的原因，如表2-1所示。
表2-1电炉各部位炉衬损毁的原因2) 电炉中耐火材料最普遍的损毁机理是侵蚀、冲刷、熔融、剥落和水化，五种因素中最主要的是侵蚀。
电炉耐火材料承受两种类型的侵蚀。
①化学侵蚀。
氧化铁（FeO）或渣中的酸性组分，例如二氧化硅与氧化钙和氧化镁之间的化学反应如下式所示:FeO + MgO= FeO·MgOSiO2 + 2MgO= 2MgO·SiO2CaO + SiO2 + MgO= CaO·MgO·SiO2所有这些反应使炉衬变为熔渣而导致耐火材料损毁。
氧化是经常发生在电炉炉衬中耐火材料侵蚀的一种特殊形式，在此侵蚀机理中耐火材料的碳成分由氧化铁或氧气而被侵蚀。
精炼炉用耐火材料
精炼炉用耐火材料RH真空钢液循环脱气法是德国蒂森公司所属鲁尔钢（Ruhrstahl）公司和海拉斯（Heraeus）公司于1956年共同开发成功的。
命名为RH真空脱气法（RH Vacuum Degassing），简称RH法。
如图1所示。
其法是在真空室抽真空，并在浸渍管（Immersion tube or snorkel）的上升管（Up-leg）吹入氩气，使盛钢桶中的钢液进入真空室，然后钢液从浸渍管中的另一根下降管（Down-leg）流回盛钢桶。
钢液经过循环真空脱气可以脱去钢液中氢等气体并除去夹杂物。
现在的RH真空精炼炉由于增设了吹氧与喷脱硫粉剂等装置，具有吹氧脱碳、提温、脱硫、脱气、排除非金属夹杂物，控制钢液成分，有利于合金均匀化等功能；对钢质量有保证，可精炼出许多洁净钢种；因此，近年来，RH精炼炉发展与推广极为迅速，已成为许多钢铁公司精炼优质超低碳等钢种的一种普遍流行方法。
便如我国宝山钢铁公司有300吨不同类型RH精炼炉5台，鞍山钢铁公司有100吨至260吨不同类型RH精炼炉5台，武汉钢铁公司有4台，攀枝花钢铁公司3台，其他钢铁公司和重型机械厂（如上海重型、洛阳矿山）也已有或正在新建不同类型的RH精炼炉。
显然开展对RH精炼炉用耐火材料，提高其使用寿命是十分需要和重要的。
本文将根据RH精炼炉精炼条件，对耐火材料性能的要求，选用合适的耐火材质，提高其使用寿命进行分析与讨论，并针对精炼硅钢需要耐火材质进行探讨。
1、RH真空精炼炉类型现在RH真空精炼炉除图1所示的RH真空脱气装置外，基本上有以下类型。
（1）RH-O1969年联邦德国蒂森公司恒尼西钢厂开发出了RH-O顶吹氧技术。
其法是用水冷氧枪从真空室顶部向真空室内循环流动的钢液表面吹氧，降低钢液中的碳，以冶炼低碳不锈钢。
（2）RH-OB（Oxyen Blowing Degassing1972年新日铁室兰制铁所根据VOD生产超低碳不锈钢原理，在RH真空室下部的炉壁砌风口砖，装置Ar冷却吹氧喷嘴，进行对循环流动钢液吹氧脱碳，加Al提温的方法，称之为RH-OB法。
钢水炉外精炼盛钢桶用镁铬质耐火材料
钢水炉外精炼盛钢桶用镁铬质耐火材料
Ш.,ГН;章月珍
【期刊名称】《舞钢译丛》
【年(卷),期】1990(000)004
【总页数】5页(P16-20)
【作者】Ш.,ГН;章月珍
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TF065.12
【相关文献】
1.镁铬质耐火材料中铬、钙、镁、铁和铝的快速分析 [J], 李素辉
2.炉外精炼盛钢桶用镁质耐火材料[J], А.,ГИ;刘普孝
3.钢水炉外精炼盛钢桶用镁铬砖[J], Щ.,ГН;庞玉敏
4.低硅铬精矿在钢水炉外精炼用耐火材料生产中的试用[J], С.,НЛ;霍素真
5.炉外精炼渣碱度及Al_2O_3含量对镁铬耐火材料侵蚀的影响 [J], 李柳生
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
炉外精炼用耐火材料提高寿命
的途径及其发展动向
一、概述
2006年，我国钢产量4.188亿吨。
其中不锈钢530万
吨，特殊钢1300万吨,出口钢材4300万吨，进口高档钢材
1851万吨。
炉外精炼的主要任务是除去钢中杂质与夹杂物、脱
气、调整化学成分和均匀化等。
采用的手段有吹氧、吹
Ar脱碳，电加热或化学加热，调温，真空脱气，喷入脱
硫粉剂，吹Ar或电磁搅拌使夹杂物上浮排除，加合金调
整钢液成分与成分均匀化等。
炉外精炼的种类与方法甚多，主要有VAD或
VHD ，AOD，VOD，DH，RH，RH-OB，ASEA-
SKF，LF,LF-VD，CAS等。
随着对钢质量、品种与成本的要求，炉外精炼设备
也在不断改进与变化。
例如RH 过去只是钢液循环流动真
空脱气，减少钢中杂质与夹杂物。
现在RH 真空室顶部及
下部炉墙装置有氧枪、吹Ar 喷嘴等，可以吹O 2进行钢液
真空脱碳，吹Ar 搅拌，喷脱硫粉剂等。
于是有了RH-OB
或RH-TOB ，RH-KTB ，RH-MFB 与RH-PB 等。
上世纪八十年代中期以前发展较多的是AOD 、VOD 、
VAD 等，90年代以后发展最快的是能吹O
2、吹Ar 、喷粉剂的RH 以及LF 与LF-VD 。
由于LF 投资少，操作简便；
而RH 对钢水质量有保证，因此LF 与RH 发展甚快。
我国
大部分钢厂都有LF 精炼钢包，宝钢、武钢、鞍钢、本钢
与攀钢等都建了有吹O
2的RH 精炼设备［1］。
由于精炼钢条件对耐火材料十分严酷，耐火材料的使用寿命一般不高，其中，VOD 炉衬寿命至今仍然是最低的，低的只有几炉，一般为十几炉至二十几炉。
因此，在炉外精炼生产各种优质钢的成本中，耐火材料的费用占有不小的份额。
VOD 主要用来生产超低碳不锈钢，RH-OB 等可生产超低碳薄板钢（无间隙原子IF 钢），氧含量在0.001%以下的超洁净轴承钢，以及输送天然气、石油的耐侵蚀管道钢等高端钢种。
一般不锈钢则大部分是由AOD 炉精炼出的。
碳素优质或低碳合金钢多由LF 或LF-VD 精炼出。
炉外精炼的种类与方法甚多，在此主要以生产高端产品，精炼条件对耐火材料严酷的VOD 与RH-TOB 为代表来介绍提高炉外精炼用耐火材料寿命的途径以及耐火材料的发展动向。
二、VOD 与RH -TOB 精炼过程造成蚀损
严重部位的原因。
1、VOD
VOD 精炼过程如图16[2]所示。
从图16可知在超低碳不锈
钢精炼过程中，真空度可达0.5~1 torr （66~133 Pa ），精炼
温度在1650~1750 ℃，精炼时间在1小时以上。
VOD 侵蚀最
严重部位是渣线区域，通常砌筑的是直接结合镁铬砖。
在脱碳期渣中含有大量Cr
2O 3，粘度大，对耐火材料蚀损不大。
但在脱碳期末与还原期初，在~1750 ℃高温下加入Si 以还原
渣中Cr
2O 3，使渣中Cr 2O 3含量降低、SiO 2含量增加，变为低碱度CaO-SiO 2-Al 2O 3-MgO 渣，渣的流动性大增，这种渣对
耐火材料侵蚀性与渗透性甚强；再由于加入CaO-CaF 2-Al 2O 3
渣脱硫和真空度高；因此在此时期，耐火衬蚀损最大[3]。
AOD 炉则是吹Ar 的风口与风口区域及渣线，LF-VD 蚀损
最严重部位也是渣线区域。
2.RH-TOB
RH-TOB精炼过程的真空度达到0.5 torr（66 Pa），精炼温
度在1560~1650 ℃，较VOD低；精炼一炉时间半小时左右。
RH-TOB一炉役后的侵蚀情况如图17所示。
RH精炼容器
蚀损严重的部位是浸渍管（Snorkel or Immersion tube）中的上升管（Up-leg）的吹Ar孔、上升管与下降管（Down-leg）
同真空室底部（Bottom of vacuum chamber）交接处的喉口
（Throat），这些部位蚀损严重的原因是:（1）浸渍管内外
同时浸泡在高温钢液中，（2）浸渍管内孔受到每分钟达
30~80 t钢液循环流动的冲刷，（3）精炼一炉后，保温不容
易，下一炉次浸渍管又再次突然浸入盛有1600℃左右钢液
的盛钢桶中，经受剧烈温度变化的冲击。
RH 真空室下部与钢液接触的容器壁，由于顶吹O
2提高钢液温度但也使钢液表面的上部区域发生二次燃烧，
形成高温；吹氧也使钢液中一些元素氧化形成了
CaO/SiO
2比低的FeO x -SiO 2-MnO 酸性渣，因此真空室下部侵蚀也较大[7-8]；但比浸渍管与真空室底部要轻；一般
浸渍管耐火衬的寿命只是真空窒下部衬砖寿命的
20%~30%[9]。
真空室下部与浸渍管通常砌筑的都是优质
直接结合镁铬砖。
RH-TOB 真空室上部炉衬蚀损较轻，真空室中部炉衬
蚀损也不厉害；可用稍次的直接结合镁铬砖或一般镁铬
砖。
三、提高炉外精炼用耐火材料寿命的
途径
1. 选择合适的耐火材质，进行综合砌炉，对易蚀
损部位即时进行喷补
根据精炼钢种、精炼条件与蚀损原因来选择合适的耐
火材质。
选择耐火材质时，钢的质量是第一位的。
选用的材质不能对钢的质量产生负面影响。
1）抗精炼渣实验及镁铬与镁钙材料的组成设计
我们曾用旋转圆柱体试样法，测定过镁铬样（M-K ）
和镁钙（MgO-CaO ）试样（MD8）在不同碱度的炉外精
炼渣（CaO-SiO 2-Al 2O 3-MgO 渣系）中的侵蚀速度；以及它们在CaO/SiO
2比为1的同一种渣中于不同转速（n ）时的侵蚀速度；试验装置、试样性能与精炼渣组成及试验结果
示于图19与表1~表2。
1)要有理论基础
2)要与精炼过程条件相近
3)要能对不同试样进行定量比较
4)测定的温度要可靠
5)试验用的精炼渣化学组成要与实际精炼渣相近
6)试样要成分均匀，气孔接近。
为何我们选择旋转圆柱体法，而不采用其他如回转抗渣法等：
从图20、图21可以明显看出：镁铬试样（M-K ）抗
酸性渣侵蚀大大优于镁钙（MD8）试样；抗冲蚀性也优
于镁钙试样；这些研究结果很好地解释了为什么直接结
合镁铬砖砌于VOD 渣线或RH 真空室下部、底部与浸渍
管等要求抗酸性渣侵蚀、抗炉渣渗透与抗冲刷的部位，
使用效果好的原因。
此外，在炼超低碳不锈钢时采用直接结合镁铬砖，
由于发生下面反应还有利于钢液的降碳增铬。
MgO·Cr 2O 3(s)+4[C]==2[Cr]+Mg(g)+4CO(g)
因此，炼超低碳不锈钢时采用直接结合镁铬砖做炉衬
是合适的。
图23示出了当镁铬耐
火材料中Al 2O 3过高时，
在碱度为1.2的精炼渣中
的侵蚀速度远大于通常
含6% Al
2O 3的镁铬耐火
材料[13]。
图23也说明
MgO·Al 2O 3尖晶石在抗精
炼渣侵蚀上是不好的。
图24是我根据有关相图数据与计算后绘出的。
在
图24中示出了MgO 、Cr 2O 3、Al 2O 3、MgO·Cr 2O 3
（MK ）、MgO·Al 2O 3（MA ）于1700℃在CaO-SiO 2渣
中的饱和浓度（即在CaO-SiO 2渣中的溶解度）。
从图
24可看出，Cr
2O 3与MgO·Cr 2O 3比MgO 、MgO·Al 2O 3
与Al 2O 3更抗酸性渣的侵蚀；Al 2O 3与MgO·Al 2O 3在抗
CaO-SiO 2碱性渣的侵蚀也是不好的。
Y ．Sasajima 等[14]曾将镁铝尖晶石（MgO-
MgO·Al 2O 3）砖用于RH 的浸渍管，精炼钢包渣线
区，其抗精炼渣的侵蚀与渗透都不好，不如镁铬砖。
但将这种砖用于浇钢的钢包上却是甚好的。
MgO-MgO·Al
2O 3砖在VOD 渣线与RH 真空室底部
与浸渍管使用效果不理想的原因可能是抗酸性渣、
抗炉渣渗透不够好，以及砖中Al 2O 3易与渣中CaO 形
成低熔点铝酸钙等有关。