昆明昆鹏耐火材料有限责任公司
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钢包耐火材料的最佳配置

发表时间:2020-12-29 16:25
文章附图

钢包是炼钢过程非常重要的设备,特别是现代工业对钢材的品质要求越来越高,低碳、超低碳等纯净钢的需求量越来越大,而转炉炼钢往往不能达到这些要求,这就需要通过炉外精炼来降低钢液中的碳含量及其他杂质,因此对钢包要求也越来越高;而传统的钢包耐火材料要么不能达到使用要求,要么寿命很低,没有成本竞争优势。因此,开发高效长寿的钢包耐火材料是发展的必然趋势。

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  影响钢包使用寿命的主要因素是耐火材料的损毁,其原因包括化学侵蚀和热机械应力造成的剥落开裂,此外材料材质及其尺寸、砌筑结构、膨胀缝大小、精炼条件等等,也是影响寿命的重要因素。当前,困扰我国钢包耐火材料发展的主要原因是钢包包龄低和包壁粘渣问题。目前包壁工作衬主要使用镁碳砖、铝镁碳砖、镁铝尖晶石整体浇注料或预制块,渣线使用低碳镁碳砖或低碳铝镁碳砖,包底使用镁碳砖或高铝浇注料等,钢包寿命一般在100炉左右,极少数钢厂在150~180炉。对比日本同行业水平,钢包寿命基本在250次左右。


  钢包粘渣也是我国钢铁厂普遍存在的问题,其主要影响因素是钢包渣成分和耐火材料材质。此外,由于炼钢工艺及操作因素也会加剧钢包粘渣。防止钢包粘渣可采取的措施有:

1)提高钢包热周转率,减少钢包周转个数;

2)加强钢包的维护操作,及时清理钢包包沿结渣,防止包沿口结圈后钢包渣倒不尽,对包壁明显熔损和剥落部位及时进行修补,以免渣和熔钢渗入而加剧粘渣;

3)在浇钢结束后尽快倒渣,加强炉后行车的生产组织,减少钢包从浇完到翻罐的时间,避免钢包粘渣现象的发生;

4)提高转炉出钢挡渣操作水平,减少转炉渣进入钢包,炉后和精炼时加石灰,使钢包渣充分熔化;

5)控制使用中的钢包数量,减少钢包等待时间;受钢前钢包加热;使用中采用钢包盖;钢包永久层采用隔热层;包壁采用低导热耐火材料;

6)耐火材料方面,提高砌筑质量,控制砖缝尺寸,减少包衬的热应力,提高抗热震能力,减少开裂;

7)采用有效的钢包覆盖剂:改善钢包覆盖剂的铺展性提高其保温性能,降低覆盖剂中SiO2含量,减低其黏度,减少钢包粘渣。


  要解决这些问题,仅仅是狭义理念的耐火材料吨钢成本控制是不能解决的,需要耐火材料供应商与钢铁企业共同探寻解决方法,从广义的耐火材料吨钢成本控制去实现最低成本。


  实际应用表明,降低耐火材料吨钢消耗对炼钢洁净钢的生产、出钢温度的降低及节能等方面都有深远的意义,有时是不可或缺的。如:洁净钢的生产,是现代炼钢的主导理念,通常系指钢中有害成分(S、P、O、H、N)含量非常少,非金属夹杂物不仅数量很少,而且尺寸很小,形态得到控制,合金元素成分精准并且均匀分布的高品质钢材。如果耐火材料单耗高,进入钢水中的耐火材料就多,一般以熔损和剥落的形式进入,熔损往往增[C]、增[O]及产生较小的非金属夹杂等,剥落往往产生较大的非金属夹杂。

较小的非金属夹杂(≤50ppm)通过现有的冶炼工艺很难去除,所以,低单耗的耐火材料才能满足洁净钢的生产。同时,钢包耐火材料单耗低说明钢包的热周转率高,冷包出钢少,转炉的平均出钢温度降低。意味着氧气、合金等的消耗降低,通常出钢温度降低1℃,吨钢成本降低1元,并且低的出钢温度对铸坯质量也是有利的。


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