转炉耐火材料的新发展

转炉耐火材料的新发展

经150余年的创业，德国Veitsh—Raclex—Didier（VRD）集团现已成为世界转炉炼钢用耐火材料的革新旗帜及优质产品的象征。欧洲、美国及日本转炉炼钢工艺有很大差异，对耐火材的需求各不相同。VRD区别对待每个转炉耐材用户，针对其具体条件设计出成本与寿命相平衡的炉衬。为此开发出各种各样相应的耐火原料：从廉价的富铁MgO熟料到高纯度熔融方镁石，从优质焦油、石墨到晶粒组织优化的添加剂。由于能提供各种给定性能的转炉耐火材料，因而造就出能在全炉役中均稀磨蚀的平衡炉衬。VRD的喷补设备及护机器人，转炉专用流钢嘴及其更换机以及新型底吹装置，与竞争对手相比也拥有无可争议的优势。下面着重介绍近年完成的几项创新。

1．炉流钢嘴。Isojet B型流钢嘴及随后的改进型产品已成为公认的标准构件。

此型流钢嘴采用拉瓦利式园锥状钢水流路，可使钢水呈层流状态均匀流出炉口。凡是安装钢水裹渣予板系统及挡渣器的连炉，配用这种流钢嘴是生产洁净钢的一个重要条件。为此，VRD特意推荐Amepa钢水裹渣予板系统及最近刚面世的Intertop闸板式挡渣器。Salzigete钢厂自从用这种方式以来已将裹渣减至最低并加快了出钢时间。

2．PTX机械手是Promp—Tap—Xchage的简称，是特地为更换流钢嘴水套，并能在

上新水套后从低温侧灌入粘结灰浆，将水套与凹槽锒边件间的缝隙填满，杜绝空腔及“搭桥”的形成，从而保证流钢嘴的较长寿命，并可减少材料消耗及节省更换时间。

3．Isojet C型流钢嘴及配套的TBD装置（Br￠aking—Out—Devie）是VRD在基础上

的革新。把这两种器件合地一起配套使用，对用户来说也是最隹的选择。TBD头部装有钢钎，可凿掉水套残存部，把凹槽一直清理到低温侧，而不会损及流钢嘴高温侧周围主炉衬。这种配套系统大大缩短了流钢嘴的更换时间。例如，Niderlandx钢厂采用配套系统后，流钢嘴的更换时间仅为60～80分钟。此外Isojet C型流钢嘴还有另外一个优点，那就是水套前半部有三道园锥形沟槽，使水套能在主炉衬大型砌块里自行对准中心。对于装有挡渣器的转炉来说，这种自行对中保证特别地重要。

4．底吹活动炉底换衬操用装置。VRD的这种装置是用吸嘴式托盘将大块耐火砖从包

装箱里运送到砌筑地点。此操作装置可调整托盘的容量及喂砖方位，使盘适合于任意长度的耐火砖及任意走向的砌筑型式。此外，耐火砖的重量已由原来的10公斤改为2公斤，不再需要用人工搬运。

5．转炉底吹器件的革新。代之气孔塞砖等老式器件，VRD开发出CIP（Converter—

Innergas—Purging）系统。VRD以此命名向用户推荐这种包括底吹耐火喷枪、输气管系、控制装置及其它辅助设施的最新底吹设备。

Multi—Hole—Plugs公司开发的这种多管管束式转炉义底吹喷枪是目前最先进的底吹装置。根据底吹系统压力及对气体流量的要求，可由16、24或32根细管成正方形排列装配成不同规格的喷枪。提取供的喷枪长度一般为600—1100mm。若用户有特殊需要，还可制造长1400 mm的管束喷枪。制造喷枪用的材料是碳残留量为14%的优质熔融方镁石。在CIP中配有瑞典FC

—Technic公司开发的Dose微型模块控制器。这种控制器无任何运转零件，实际上无需维护；不但容易操作，而且调整时间短；体积小，在转炉炉容为200吨时，可安放在中型电柜里CIP 控制程序既可使喷枪独立地自动运作，又可将喷枪子系统纳入转炉总控制系统与转炉其它作业协调进行操作。

6．炉衬维护技术的完善。VRD拥有转炉炉衬维护用的优质捣结材料及喷补料以及最

有效的各类机具，能将这些耐火材料牢固地粘着或贴合在炉衬上。特别是Ankrjet—1500型喷补机及Shooter护炉机器人，效率高，省时间，修补坚固，受到用户的赞同。此外，VRD可派遣技术精湛的技师及工程师到现场作指导服务。

林立恒摘译自《Cmaπb》2000。N3，p28—30

转炉内衬结渣层喷涂新工艺

从1995年11月至1997年2月，马尼塔托勒斯克股份集团公司根据转炉摇动规范，采用需要粘度渣向其内衬喷涂结渣层。但是，结渣层仅形成于装料方向和放钢方向。对1996年的转炉内衬状况进行研究表明，在65%作业周期内炉子平均寿命为1045炉情况下，耳轴作业衬的磨损为100%，放钢方向和装料方向则为80—90%。因此，为保护上述区域内衬，要求采用另外一种新的喷涂结渣层方法。

该公司推荐一种经火燃喷补炉装置风嘴喷涂结渣层工艺，必须考虑到含氮量，其决定着喷涂时间和渣的化学成份。根据国外试验数据，最隹的含氮量与喷吹钢水的氧耗量相同。目前，转炉车间吹炼钢水的氧耗量为1100—1200m3/min，而喷涂结渣层时的含氮量则处于320—500m3/min范围。

为了确定必须的喷涂结渣层时间，喷吹时间在3—15min内变化。试验表明，短时间喷吹时（〈5min〉，形成极其小的结渣层，因此可清楚地看得到砌体轮廓。将喷涂时间延长至7min则可以避免上述缺陷，但在第一次冶炼结渣导层消失。当时间延长到10min时，第一次冶炼结渣层残留在70—80%砌体表面，在继续延长时间的情况下，其则残留在整个表面，以及残留在第二次冶炼后的10—20%砌体表面。

对1997—1998年和平1999年第一季度转炉作业指标进行分析表明，随着结渣层喷涂范围从34。8%相应扩大到42%和50。4%，转炉内衬寿命也有所提高。研究表明，渣状态及其中的氧化镁含量对结渣层的喷涂过程产生很大影响。最隹的MgO含8—12%。如果MgO含量过高，渣将变粘，难以涂向转炉内衬。本公司采用含28—35MgO的软焙烧白云石作为调节剂。

1996年初软焙烧白云石的耗量不是很大，采用摇动转炉方法喷涂结渣层；98。3%炉次渣中的MgO 含量≤8%，而在93%炉次中则≤6%。公司从1997年起采用氮流喷涂结渣层工艺时，软焙烧白云石耗量猛增，但渣中MgO含量不高。这是由于，放网和放渣后将软焙烧白云石加入残渣内，而从加料时起马到成功开始喷吹的2—4min内并未完全回收白云石中的MgO。

为了提高渣中MgO含量，试验过程分三个阶段加入软焙烧白云石的方法；吹炼5—7min时加入30%；吹炼11—13时加入7—8%。然后在相同的吹炼时间，分两阶段加入等量的软焙烧白云石。

通过向残渣和全渣内加入原始白云石使渣达到需要粘度。在采用这种加料方法时，转炉内衬寿命为1849炉，而且 68。4%炉内的MgO≥8%，19。7%炉内的MgO≥10%。

在内衬寿命为2431炉的转炉作业周期内，按照如下工艺方法加入软焙烧白云石：装料时加入70%、冶练过程中加入30%，此时其耗量提高到22。3%kg/t钢，或者提高到7。8t/炉。

为了确定最隹的软焙烧白云石耗量，确定每炉6—12t，不同加入方式情况下渣中的MgO含量：当软焙烧白云石的加入量从6t提高到8t时，渣中MgO含量增加到1。1—1。3%，达7—8%。随后再加入2t软焙烧白云石致使MgO含量提高到9%，而将软焙烧白云石耗量提高

12t时，渣中MO含量增加0。1—0。2%，达9。1—9。2%。

结语

1．采用氮流喷涂结渣层工艺可使转炉内衬寿命从1996年的1045炉提高到1998年的1809炉，并使转炉耐材耗量从3。07kg/t钢，减少到1。73kg/t钢。

2．为了达到良好的结渣层喷涂工艺效果，对以下几种方案进行了试验：提高含氮量、缩短吹炼时间、扩大结层喷涂范围、选择含氧化镁的快速熔解添加剂。

任晓红编译

转炉内衬结渣层喷涂新工艺

从1995年11月至1997年2月，马尼塔托勒斯克股份集团公司根据转炉摇动规范，采用需要粘度渣向其内衬喷涂结渣层。但是，结渣层仅形成于装料方向和放钢方向。对1996年的转炉内衬状况进行研究表明，在65%作业周期内炉子平均寿命为1045炉情况下，耳轴作业衬的磨损为100%，放钢方向和装料方向则为80—90%。因此，为保护上述区域内衬，要求采用另外一种新的喷涂结渣层方法。

该公司推荐一种经火燃喷补炉装置风嘴喷涂结渣层工艺，必须考虑到含氮量，其决定着喷涂时间和渣的化学成份。根据国外试验数据，最隹的含氮量与喷吹钢水的氧耗量相同。目前，转炉车间吹炼钢水的氧耗量为1100—1200m3/min，而喷涂结渣层时的含氮量则处于320—500m3/min范围。

为了确定必须的喷涂结渣层时间，喷吹时间在3—15min内变化。试验表明，短时间喷吹时（〈5min〉，形成极其小的结渣层，因此可清楚地看得到砌体轮廓。将喷涂时间延长至7min则可以避免上述缺陷，但在第一次冶炼结渣导层消失。当时间延长到10min时，第一次冶炼结渣层残留在70—80%砌体表面，在继续延长时间的情况下，其则残留在整个表面，以及残留在第二次冶炼后的10—20%砌体表面。

对1997—1998年和平1999年第一季度转炉作业指标进行分析表明，随着结渣层喷涂范围从34。8%相应扩大到42%和50。4%，转炉内衬寿命也有所提高。研究表明，渣状态及其中的氧化镁含量对结渣层的喷涂过程产生很大影响。最隹的MgO含8—12%。如果MgO含量过高，渣将变粘，难以涂向转炉内衬。本公司采用含28—35MgO的软焙烧白云石作为调节剂。

1996年初软焙烧白云石的耗量不是很大，采用摇动转炉方法喷涂结渣层；98。3%炉次渣中的MgO 含量≤8%，而在93%炉次中则≤6%。公司从1997年起采用氮流喷涂结渣层工艺时，软焙烧白云石耗量猛增，但渣中MgO含量不高。这是由于，放网和放渣后将软焙烧白云石加入残渣内，而从加料时起马到成功开始喷吹的2—4min内并未完全回收白云石中的MgO。

为了提高渣中MgO含量，试验过程分三个阶段加入软焙烧白云石的方法；吹炼5—7min时加入30%；吹炼11—13时加入7—8%。然后在相同的吹炼时间，分两阶段加入等量的软焙烧白云石。通过向残渣和全渣内加入原始白云石使渣达到需要粘度。在采用这种加料方法时，转炉内衬寿命为1849炉，而且 68。4%炉内的MgO≥8%，19。7%炉内的MgO≥10%。

在内衬寿命为2431炉的转炉作业周期内，按照如下工艺方法加入软焙烧白云石：装料时加入70%、冶练过程中加入30%，此时其耗量提高到22。3%kg/t钢，或者提高到7。8t/炉。

为了确定最隹的软焙烧白云石耗量，确定每炉6—12t，不同加入方式情况下渣中的MgO含量：当软焙烧白云石的加入量从6t提高到8t时，渣中MgO含量增加到1。1—1。3%，达7—8%。随后再加入2t软焙烧白云石致使MgO含量提高到9%，而将软焙烧白云石耗量提高

12t时，渣中MO含量增加0。1—0。2%，达9。1—9。2%。

结语

1．采用氮流喷涂结渣层工艺可使转炉内衬寿命从1996年的1045炉提高到1998年的1809炉，并使转炉耐材耗量从3。07kg/t钢，减少到1。73kg/t钢。

2．为了达到良好的结渣层喷涂工艺效果，对以下几种方案进行了试验：提高含氮量、缩短吹炼时间、扩大结层喷涂范围、选择含氧化镁的快速熔解添加剂。

任晓红编译