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1、转炉大面自流补炉料的研究及应用房思坤 陶金波陈巧飞 济南钢铁集团新事业有限公司，山东济南，250101摘要本文调查分析了济钢一炼钢25吨转炉(扩容至42吨)炉衬损坏原因，提出了转炉大面自流补炉 料的技术性能要求，主要研究了转炉大面自流补炉料所用原材料、结合剂系统、流化剂系统的作用机理， 研制挑选最佳配方，并介绍了工业试验情况关冀词转炉j补炉料，修扩自声结合剂，流化剂，耐火度1前言转炉炉龄是标志炼钢水平的重要指标之一，目前发达国家的转炉炉龄一般在20000炉以上；济南钢铁 集团第一炼钢厂，现有25吨(扩容)转炉3座，平均寿命10000炉，要想达到国际先进水平，显然存在 很大差距。现用油砂加溅渣补
2、炉工艺，虽然较以前的油砂加喷补补炉工艺有很大进步，但是随着转炉冶炼 强度的提高和节奏的加快，油砂耐冲刷，耐侵蚀的性能与溅渣工艺不匹配，溅渣层会随油砂的脱落而脱落， 影响了炉衬寿命，因此开发一种和溅渣工艺相匹配，高强度，耐冲刷，耐侵蚀，快速烧结，自流平的补炉 料，意义很大。针对上述问题和要求，根据转炉的操作条件，同时考虑钢厂对耐火材料的成本要求，我们 研究开发了适合目前转炉炼钢用的转炉大面tl流补炉料(简称大面料)。通过在25吨转炉上试验和推广使用后，大面料与油砂相比表现出如下优点：具有快速自流，烧结时 间短，凝固快，粘结强度高，耐冲刷，耐化学侵蚀的特性。为钢厂创造了可观的经济效益，也具有明显的
3、 社会效益。2炉衬损坏原因分析及对炉衬补炉用耐火材料的技术性能要求21炉衬损坏原墨分析 (1)加废钢和兑铁水时对炉衬的冲刷，和机械磨损。 (2)钢液和炉渣的搅动及炉气的冲刷。 (3)炉渣对炉村的化学侵蚀： 转炉炉衬要交替经受化学侵蚀的两个阶段：(1)前期酸性熔渣的侵蚀阶段。该阶段主要是由于sioz的侵蚀作用，低熔点硅酸盐入侵后向耐火材料的内部迁移，破坏基质，形成脱碳层，反应如下：3MgO+CaO+2Si023CaOMgO2Sioz(1575) MgO+CaO+Si02 一CaOMgoSi02(1495C) MgO+2CaO+Si022 CaOMgOSiOz0458)MgO+CaO+2Si02一
4、CaO。Mgo2Si02(1391、 氧化铁随后入侵，炭紊骨架被破坏，耐火材料被层层冲刷掉。 FeO+CCo f+Fe(2)末期碱性熔渣的侵蚀阶段。该阶段主要是高温下氧化铁的侵蚀作用，FeO与cao反应形成低熔点 的铁酸盐，使耐火材料受到严重侵蚀。22根据转炉的冶炼工艺特点和要求，大面料必须具备如下特点： (1)高温流动性好；(2)硬化时间短：(3)粘接强度高；(4)耐冲刷性能高；(5)耐化学侵蚀性能强。3研制与应用31原料(1)电熔镁砂骨料技术要求衰I 电熔镁砂的化学组成()1名称灼减氧化美 氧化硅 氧化钙 三氧化二铁三氧化二铝l电熔镁砂020 9610 099107049 025电熔镁砂颗
5、粒级配：5-3ram 28-30，1-3ram 30-35，1-009ram 1820，小于009lIlm 1825。(2)复合结合剂技术要求： 沥青技术要求：粉状，(150 mm60 toni放置于镁碳砖 上，将粉状大面料倒入模具摊平，脱模，用秒表测自流平时间和烧结时闯，当无挥发份时，用金属棒敲打 镁碳砖背面定性观察粘接强度。6产品的生产61生产工艺流程原料一计量一配料一混料一计量一装袋一入库。62主要技术要求：621配料 配料前应由技监科先校对衡器，严格检查所有原料是否符合要求。不准使用不符合质量要求的原料。 按配方严格执行，允许误差：骨料不大于o5，粉料不大于O2，外加剂应使用高精度的台
6、称或天平称量。622混料 加料顺序：沥青+韦蝴旨+流化剂一预混+镁砂料+SiC微粉一搅拌一放料。 混料要求：严格加料顺序和混料时间，预混10分钟，搅拌20分钟。每次出料前应进行检查，符合要求方可出料。每班混料结束，必须把机内存料清干净，做好记录。确保安全生产，保障人生安全，对电器机械加强维护保养，使其保持良好的工作状态。7工业试验及应用71工艺条件 A转炉公称吨位：25吨(扩容)：熔池有效容积：263m3；熔池直径2640mm。 B转炉平均出钢量：425吨f炉。c冶炼钢种：以低碳钢及低合金钢为主。转炉终点碳含量控制007-012；平均出钢温度约1648，冶炼过程平稳。 D原补炉制度：油砂12日
7、电，次，平均补炉周期555炉瞅，烧结时间一45min，使用煤气帮助提温。 E试验补炉制度：自流朴炉料用量：08吨炉，烧结时间40分钟，使用煤气帮助保温，平均补炉周期120炉欣；补炉第一炉装铁时，炉子摇至炉子中心线偏离垂直线角度30度，以减少铁水冲击硬化面，保证补炉成功；吹炼过程早化渣、化好渣，防止返干、喷溅。提高一次命中率，减少拉后吹。72试验方案在D1繁炉使用大面料，对补炉情况进行跟踪、观察、记录与原补炉料(油砂)进行对比分析，总结效果。73试验情况大面料总计试验使用10次，情况见表3。表4大面料工业试验原始记录补炉问 补炉料剩余序号炉号流动性 烧结性 备注烧结时间 隔(炉) (观察)113
8、083 92良好良好约1440min2 13174119 良好良好约1640min3 13292178 良好良好约16中间垫补1次40min4 1-3469114 良好良好约1640rain5 1358292 良好良好约1440rain6】-3673208 良好良好约16中间iqll,1次 40mn7 1-3880129 良好良好约l6中间垫补1次40rain8 14008 143良好良好约16中间垫补1次40min9 1-4150 8l良好良好约1440min10 1423096 良好良好约1440min平均 1252良好良好约1540min74试验分析大面料流动性良好，倒人炉内后即均匀铺展
9、；烧结性良好，烧结时间较短，平均40分钟，在补炉时 间内全部嚣睢；耐冲刷性较好，装铁时没发生脱落现象；耐侵蚀性较好，以1-3292、1-3673、1-3880、1-4008 等炉次补炉情况来看，使用寿命超过120炉后补炉料仍有剩余，能达到技术要求。75效益分析A直接效益 降低耐火材料消耗13元，吨钢，年节省补炉料消耗325万元，年增产钢386万吨。B问接效益使用大面料，减缓了炉衬侵蚀，提高了转炉炉龄，减少了补炉料对钢水的污染。C试验期间现场存在的问题 由于D，傺炉主要供应3#、辅板坯钢水，出钢温度相对较低一些，相对减轻了大面料侵蚀程度。 在炉衬有凹坑时，补炉料在此部位较厚，冶炼中有局部表层脱落
10、现象。76试验结论(1)转炉大面自流补炉料流动性良好，易烧结，耐侵蚀，使用技术性能达到要求，补炉质量优于油砂，使用次数平均1252次。 (2)使用转炉大面自流补炉料有利于减少补炉次数，节省补炉耐材消耗，降低成本13 Yr吨钢，年节省资金325万元，年增加钢产量3857954吨钢。(3)使用转炉大面自流补炉料，有利于延长炉衬使用寿命，提高炉龄，提高钢水纯净度。8结语1、转炉大面自流补炉料流动性良好，易烧结，耐冲刷，耐侵蚀，使用技术性能达到要求，补炉质量 优于油砂。烧结时间小于等于40分钟，平均使用寿命超过1252次。该产品的使用优化了补炉工艺，降低 耐火材料消耗13元，吨钢，年增产钢386万吨。2、使用转炉大面自流补炉料，有利于延长炉衬使用寿命，提高炉龄，提高钢水的纯净度，有效增加钢水的流动性。转炉大面自流补炉料可完全替代目前炼钢厂使用的油砂，做为补炉专用产品。3、该项目主要技术性能指标居国内先进水平。
