炼钢转炉系统用耐火材料

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二、转炉结构图
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30
3.2 4
60
4.0 5
耐压强度 （MPa）；≥
110℃×16h
30
±0.4
15
±0.2
线变化率（%） 110℃×16h
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挡 渣 杆 主要理化指标
项目
化学成份（%）≥ Al2O3；
PN-G1
78
Al2O3+MgO+CaO — 体积密度（g/cm3）≥ 抗折强度（MPa）≥ 耐压强度（MPa）≥ 线变化率（%） 110℃×16h 110℃×16h 110℃×16h 110℃×16h 2.6 6 40 ±0.2
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2 、 供 氧 制度
供 氧主要是 保证 杂质去除速度、熔池 升 温 速 度、 造渣制度、控制喷溅去除钢水中 气 体 与 夹 杂 物的操 作。
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• 转炉出钢口 采用高纯电熔 镁砂或 大结晶镁 砂 ，配以高纯石墨 ，添加 独特的抗 氧化剂， 以 酚醛树脂 为结合 剂， 通 过等静 压（整 体 出钢口） 或机压（ 分体出钢口） 成型。 具 有 良好的 抗氧化 性 、强度高、抗侵蚀性好 、 易更换 、 寿命高等 特点。
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3 、转炉的分 类
• 氧气 顶吹转炉：氧气从炉顶吹入，也叫LD炉、 BOF 炉、 BOP 炉。 • 底 吹转炉：氧气从炉底吹入，也叫OBM 、 QBOP 。 • 顶底复吹转炉：氧气从炉顶吹入的同时从炉 底吹 入 惰性气体，比如氩气、氮气等。也叫LD- QBOP 。 • 侧 吹转炉
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出钢 带渣的原因
1 、出钢过程中， 渣由 出钢口 涌出 ； 2 、出钢 快 结束 时，钢 流紊动 将渣 吸 入； 3 、炉 子 出 完钢以 后， 尚未摇回原 位 之前 渣 子 流出；
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挡 渣 球 、挡渣杆生产工艺流程
领料与配料 模具的领用与安装 搅料
烘干
脱模
成型
包装
入库
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一、转炉工作原理
转炉炼钢法是将主要原料铁水、废钢等装入炉内， 加上生石灰、石灰石、萤石以及氧化铁皮等辅助 原料，从炉口用氧枪吹入高压、高纯度（含 O2为 99.5 ％以上）氧气进行冶炼。 转炉炼钢法使用的氧化剂为氧气（另外还有：铁 矿石、氧化铁皮），把氧气鼓入熔融的生铁里， 使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量 的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200℃）， 可使炉内达到足够高的温度，因此转炉炼钢不需 要另外使用燃料。
1 、对使用废钢的转炉，一般先装入废钢再兑入铁水。 先 加入洁净的轻废钢再加入中型和重型废钢。为 保护 炉衬不被废钢撞伤，过重的废钢可以等铁水 兑 入 后再加入。为防止炉衬受急冷急热在加入废 钢 后应立即兑入铁水， 2 、装入量是指炼一炉钢是铁水和废钢的加入量，铁 水 和 废钢的比例是根据热平衡计算决定的， 通常 铁水 比例为70-90%， 它取决于铁水温度与成分、 炉 容比、钢种。
第十一章 转 炉系统 用 耐 火 材 料
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目录
一、转炉的工作原理 二、转炉的结构组成图 三、转炉冶炼工艺 四、转炉使用耐材理化指标及生产工艺 五、转炉的砌筑、损毁与维护 六、转炉的应用与发展
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对 挡 渣球的要 求
1 、 挡渣球的密度要介于钢液与熔渣之间，一般在 4.2-5.0kg/cm3 之间，浸入钢液的深度为球的1/3 左 右 ， 保证钢水流尽而又能挡住炉渣。 2 、 投球的位臵:出钢口的 正上方 。 3 、 投球的时间:在出钢1/2-3/4 时 将球翻入熔池（大 概 出钢结束前1min左右），这时出钢口内侧应形 成一定 的喇叭状，才便于在出钢口上方形成旋涡， 而 把 球吸引到位。过早，会使挡渣球在炉内等待 时 间 过长而损坏，或表面变形而影响 挡渣效果。 过晚，挡渣球来不及到达挡渣位臵钢液就流完了 。
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（ 1 ）氧气顶 吹转炉
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LD/ BOF/ BOP
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（ 2 ）转炉用各种耐火材料指标
镁碳砖主要理化指标：
项目 化学成份 （%）；≥ MgO C PNMT10A 80 10 4 2.95 40 8 PNMT10B 78 10 5 2.90 35 6 PNMT18A 72 18 3 2.9 40 10 PNMT14A 76 14 4 2.95 40 12 PNMT14B 74 14 5 2.90 35 8
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出钢口 理化指标
项目 牌号 MgO（％）≥ C（％）≥ 分体出钢口 PN-10A PN-14A 80 78 10 14 整体出钢口 PN-10A PN-14A 80 78 10 14
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1.1、冶炼过程
开始转炉处于水平状态， 向炉内 注入 1300 ℃的液 态 生铁， 并 加入 一定量的生石灰，然后 鼓入氧气并转 动 转炉使 其直立起来。这时液态 生铁表面表面剧烈的 反应 ，使铁、硅、锰氧化（FeO ，SiO2 ， MnO ）生 成 炉 渣 ， 利 用熔化的钢铁 和 熔渣的 对流作 用，使 反应遍 及 整个 炉内。几分钟后 ， 当钢液 里只剩下少量的硅与 锰 时 ， 碳 （C ）开始氧化，生 成CO （放热）使钢 液剧 烈沸腾 。炉口由于 溢出的CO 的燃烧而 出现巨 大的火 焰 ， 最后磷也发生氧化并 进一步 生成磷酸亚铁 (Fe 3 (PO4) 2 ) ，磷酸亚铁 再跟生石灰反应生成稳定的 磷 酸钙和硫 化 钙，一起成为炉渣。 当磷与硫逐渐减少， 火焰减小 ，炉口出 现四 氧化三铁的褐色蒸汽时 ，表明 钢 已 炼 成 。 这时应立即停止鼓风 ，并把转炉转到水平 位臵 ，把钢水倾至 钢包内，再加 脱氧剂进行脱 氧。
2、转炉用原料
• 金属 料：铁水、废钢、合金钢 • 非金属 料 : 造渣剂（石灰石、萤石、铁矿 石） ；冷 却 剂（废钢、 铁矿石、氧化铁、 烧 结矿、 球团矿） ；增碳 剂 和燃料（焦炭 、 石 墨籽 、 煤块） • 氧化剂 ：氧气、氧化铁皮、铁矿石 萤石 又 可 作 为 促 进熔解 的助溶 剂，石灰石 又 可以 作 为 冷却剂
显气孔率（%）；≤ 体积密度 （g/cm3）；≥ 常温耐压 （MPa） ；≥ 高温抗折 （1400℃×30min） （MPa）； ≥
源自文库
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挡 渣 球 系列理化指标
项目 SiO2 + Fe2O3 （%≥ 体积密（g/cm3）≥ 抗折强（MPa）≥ 耐压强（MPa）≥ PN-DZ3.0 PN-DZQ-4
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四、转炉使用耐材理化指标及生 产工艺
• 转炉使用的 耐火材 料有： 1 、 永久层 ：高纯 镁砖 ； 2 、 工 作 层 ：镁 碳砖； 3 、 挡 渣 球 、挡 渣杆、 挡渣锥 ； 4 、 整 体 出钢口 ； 5 、转炉用 透气 砖； 6 、 镁 质 喷 补料 ；
70 4 5 15
60 4.0 5 15
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挡 渣 塞 主要 理化指 标
项 目 PN-DZS-F PN-DZQ-4
化学成（%）； SiO2 ≥ 体积密度 110℃×16h （ g/cm3 ） ≥
抗折强度 （MPa）； ≥ 110℃×16h
（ 2 ） 底 吹转炉
OBM/ Q-BOP
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（ 3 ） 顶底复 合吹转炉
LD- Q- BOP
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（ 4 ） 侧 吹转炉
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（1 ）
• 镁 碳 砖采用高纯、高致密或大结晶镁砂和高纯石 墨 为主要原料，添加适量的抗氧化剂，以酚醛树 脂 为 结合剂，经高压成型工艺生产。 • 均 质 挡渣球外形为带沟槽球形结构。产品选用优 质高 铝为主要原料，低水泥+微粉为结合剂，添 加铁屑预混合从而达到挡 渣球所需要的体积密度， 再 将 安装好的模具臵于振动台上，从 预先留出的 加料口灌入混合好的浇注料，边振动边加料 直至 振 动 密实。
供 氧 设备— 氧枪
1 、 喷头 拉瓦耳型（P 出/P进 <0.528时形成超音速射 流 ）、 直 筒型、螺旋 型 2 、枪身 3 、 尾部结构
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3 、 造渣 制度
1 、前期（早期铁水中Si ，Mn ，Fe的氧化 产 物 ） 2 、中 期 （中期 炉温升高，石灰进 一步融化， 脱碳反应 使 渣中FeO含量降低 容 易出 现 “返 干” 现 象 ） 3 、 末 期 （ 后期 脱碳速 率下降 FeO 含量 增 加 乳 化 和 泡沫 现 象减弱 ）
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三、转炉冶炼工艺
1、装料 2、供氧 3、造渣 4 、温度及 终点控制 5 、 脱 氧及 合金 化
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1 、装料 制度
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整体出钢口
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整 体 出钢口生 产工艺
配 料 →预混→造粒→流动 →均混→过筛→困 料 →干燥→ 成型→ 加工→检查→ 包装 加料 顺序 为 先加镁砂骨料，再加 树脂， 均匀 混 合后 ，加石 墨，最后加入 细粉。