煉鋼降低成本及電爐煉鋼澆注料介紹

轉(zhuǎn)爐擋渣出鋼提質(zhì)降耗

在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中，爐內(nèi)冶煉時產(chǎn)生大量熔融狀態(tài)的爐渣。這些爐渣會隨著轉(zhuǎn)爐的出鋼流入鋼包中，進而影響鋼包耐火材料的壽命；造成鋼水回硫、回磷，影響鋼水質(zhì)量；增加爐后鐵合金的消耗，增加后續(xù)工序合成渣的用量，延長精煉工序處理時間。因此，在轉(zhuǎn)爐出鋼時，應(yīng)采用擋渣出鋼技術(shù)以嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐的下渣量。

自1970年日本新日鐵發(fā)明了擋渣球以來，為了提高轉(zhuǎn)爐出鋼過程的擋渣效果，減少下渣量，國內(nèi)外有關(guān)工作者在擋渣技術(shù)方面進行了大量的探索，相繼發(fā)明了擋渣球法、擋渣塞法、擋渣料法、滑板法、氣動擋渣法、出鋼口吹氣干擾渦流法等幾十種擋渣方法，并結(jié)合煉鋼生產(chǎn)實際情況不斷加以改進，擋渣效果逐漸優(yōu)化。實踐證明，轉(zhuǎn)爐出鋼口滑動水口擋渣技術(shù)以機械或液壓方式開啟或關(guān)閉出鋼口，以達到擋渣目的，可以有效控制前期和后期下渣，擋渣成功率可以達到，相對其他擋渣技術(shù)，擋渣效果優(yōu)。

轉(zhuǎn)爐出鋼口滑動水口應(yīng)合理選材

轉(zhuǎn)爐出鋼口內(nèi)水口：鋁鋯碳質(zhì)性能較優(yōu)。考慮到轉(zhuǎn)爐的特殊冶煉環(huán)境，目前市場上轉(zhuǎn)爐出鋼口內(nèi)水口材質(zhì)主要以不燒鎂碳質(zhì)為主，其成分大體類似于轉(zhuǎn)爐出鋼口磚，其使用壽命在30爐~80爐。已有科研工作者開始嘗試研究鑲嵌氧化鋯復(fù)合內(nèi)水口，其使用壽命有望達到120爐以上，甚至與轉(zhuǎn)爐出鋼口磚同步。有研究曾將不燒鋁鋯碳材質(zhì)的內(nèi)水口與不燒鎂碳材質(zhì)的內(nèi)水口在某鋼企120噸轉(zhuǎn)爐進行使用對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相同使用壽命的情況下，鋁鋯碳質(zhì)內(nèi)水口使用效果明顯好于鎂碳質(zhì)的內(nèi)水口，主要表現(xiàn)在擴孔小且均勻，用后子母口端面放射狀裂紋相對少而小。

轉(zhuǎn)爐出鋼口滑板：重?zé)X鋯碳質(zhì)適應(yīng)性較好。為了滿足部分鋼企提出的18爐~20爐甚至25爐以上長壽命的要求，滑板材質(zhì)從常規(guī)重?zé)X鋯碳質(zhì)向本體采用重?zé)X鋯碳滑板，鑲嵌層采用鋯質(zhì)材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。目前，市場上主要產(chǎn)品有鑲嵌鋯環(huán)的上滑板搭配鑲嵌鋯板的下滑板、鑲嵌鋯板的上滑板搭配鑲嵌鋯板的下滑板、鑲嵌鋯環(huán)的上滑板搭配滑道止滑區(qū)鑲嵌鋯餅的下滑板等幾種類型。這幾種不同類型的鑲嵌滑板在國內(nèi)120噸~300噸不同型號的轉(zhuǎn)爐上，在前期擋渣和后期擋渣都采用的情況下使用壽命大都可穩(wěn)定在15爐~18爐。如果前期擋渣采用其他擋渣手段，僅采用后期擋渣壽命可穩(wěn)定在20爐次左右甚至可達到25爐次以上。

轉(zhuǎn)爐出鋼口外水口：不燒鋁鋯碳質(zhì)效果較好。目前，市場上轉(zhuǎn)爐出鋼口外水口的材質(zhì)主要有不燒鋁鋯碳質(zhì)、不燒鋁碳質(zhì)和不燒鎂碳質(zhì)三種，由于具有成本優(yōu)勢鎂碳質(zhì)暫據(jù)市場主流。此三類水口大都經(jīng)過浸漬瀝青處理以達到封閉氣孔、增強致密度及抗侵蝕性能的目的。其使用壽命與出鋼口滑板同步，可達到10次~15次。根據(jù)有關(guān)批量工業(yè)化應(yīng)用實踐來看，不燒鋁鋯碳質(zhì)使用效果明顯優(yōu)于不燒鋁碳質(zhì)，而不燒鋁碳質(zhì)的使用效果略優(yōu)于不燒鎂碳質(zhì)。不燒鋁碳質(zhì)外水口的主要缺點是多次使用后擴孔較大，抗鋼水、鋼渣沖刷和侵蝕性能較差。不燒鎂碳質(zhì)的外水口主要缺點在于，轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣工作結(jié)束后，外水口鋼殼底部及外水口下部易掛渣或結(jié)冷鋼，鋼廠俗稱“結(jié)胡子”，當(dāng)采用機械工具清理“胡子”時，不可避免對外水口造成機械損傷，形成使用隱患。同時與鋁鋯碳質(zhì)相比，其高溫強度偏低、熱震性能較差，容易在使用8爐~10爐后于鑄孔內(nèi)部產(chǎn)生豎裂紋，存在較大隱患。

電爐煉鋼用澆注料

電爐煉鋼是利用電能作熱源來進行煉鋼的，電爐頂初采用硅磚砌筑，20世紀(jì)60年代末期開始試用高鋁質(zhì)材料，它的耐火度、高溫抗侵蝕性能以及抗熱震性能比硅磚好，因此，很長時間內(nèi)被煉鋼廠使用，20世紀(jì)90年代后，全水冷爐頂技術(shù)被廣泛采用，為了降低停爐時間，降低人工勞動強度，在電極三角區(qū)位置普通采用高鋁質(zhì)或剛玉質(zhì)并添加鋼纖維的耐火澆注料整體工藝。為了提高澆注料的質(zhì)量，從以下工藝著手進行改進：

(1) 采用純度高、雜質(zhì)少、高溫體積穩(wěn)定性好的原料，這樣可以提高澆注料的高溫體積穩(wěn)定性和抗侵蝕性。

(2) 盡量減少CaO的用量，即盡量減少水泥的用量，因為CaO含量的增加將大幅度增加液相的數(shù)量;這對澆注料的高溫性能不利。

(3) 添加適量的α-Al2O3以提高材料的中溫強度，因為α-Al2O3可與CaO反應(yīng)生成CA 和CA2，產(chǎn)生一定的體積膨脹，此膨脹作用可以彌補澆注料因為脫水和晶型轉(zhuǎn)化帶來的體積收縮。

(4) 加入適量的軟質(zhì)黏土作為燒結(jié)劑，促進液相的生成和燒結(jié)作用以期形成陶瓷結(jié)合。

(5) 加入一定量的膨脹劑(藍(lán)晶石)，通過藍(lán)晶石材料的莫來石化形成的體積膨脹， 以改善材料在燒結(jié)過程產(chǎn)生的體積收縮。

(6) 加入耐熱不銹鋼纖維提高材料的抗熱震性同時增強材料的韌性，可以減少澆注料的結(jié)構(gòu)剝落和損毀。

(7) 加入適量的防爆劑以利于澆注料中的水汽在烘烤時能順利排出，以改善澆注料的烘烤質(zhì)量。