RH用优质镁铬质耐火材料的研制和使用

RH 真空脱气循环炉工艺流程简介1 RH真空脱气循环炉工艺流程综述|制包车开彎RH处理T位罠空朋液压切换“----------- 1I ----------- *油皿血升钢包裁至处理位RII比空址理，含金側料律包卜■降._________ 并，钢包印匕升涮赳卜怜节卜■限低钢包勺开到M仲■「喂罐上I保舫剎钢包冲JF封钢水接唱跨行牛:将钢包吊到迪越I.P.料通过真空加料系统加入真空槽。

对钢水进行测温、RH钢包台车在受包位接收由行车吊来的待处理钢水，受包后钢包台车开到保温剂投入位，加入铝渣，或直接开至真空槽下方的处理位置，由人工判定钢液面高度，随后顶升钢包至预定高度。

进行测温、取样、定氧及测渣层厚度等操作。

钢包被液压缸继续顶升，将真空槽的浸渍管完全浸入钢液，真空阀打开，真空泵启动。

各级真空泵根据预先设定的抽气曲线进行工作。

真空脱氢处理：在规定时间及规定低压条件下持续进行循环脱气操作，以达到脱氢的目标值。

真空脱碳处理（低碳或超低碳等级钢水）：循环脱气将持续一定时间以达到脱碳的目标值。

在脱碳过程中，钢水中的碳和氧反应形成一氧化碳并通过真空泵排出。

如钢中氧含量不够，可通过顶枪吹氧提供氧气。

脱碳结束时，钢水通过加铝进行脱氧。

钢水脱氧后，合金定氧和确定化学成分。

钢水处理完毕，真空阀关闭，真空泵系统依次停泵，同时真空槽复压，重新处于大气压状态，钢包下降至钢包台车。

上升浸渍管自动由吹氩切换为吹氮。

钢包台车开至加保温剂工位，吹氩喂丝并投入保温剂。

钢包台车开到钢水接受跨，行车把钢包调运至连铸大包回转台。

Wif ~殆孑顶枪P 除尘分旋器r 二紙增壬泵r- 真空儈牟-扳塔虫泵u」.一-奩I其空嘈图1 RH真空脱气循环法系统流程图1.1 RH处理目的及功能RH脱气处理的主要目的是真空脱碳、脱气、脱氧、调节钢水温度和化学成份。

RH处理方法主要有本处理、轻处理及顶枪吹氧脱碳处理等，具体见图3。

从图中可看出不同的止理方法对应不同的 RH 处理功能，可以达到不同的冶金效果。

RH精炼炉工艺摘要:介绍了RH的发展历史，对RH中最关键的真空系统原理进行了说明，介绍了莱钢RH的功能、设备及工艺，针对莱钢情况，对莱钢品种开发进行了探讨。

关键词: RH 原理工艺品种1 RH的历史与发展RH精炼全称为RH真空循环脱气精炼法。

于1959年由德国人发明，其中RH为当时德国采用RH精炼技术的两个厂家的第一个字母。

真空技术在炼钢上开始应用起始于1952年，当时人们在生产含硅量在2%左右的硅钢时在浇注过程中经常出现冒渣现象，经过各种试验，终于发现钢水中的氢和氮是产生冒渣无法浇注或轧制后产生废品的主要原因，随之各种真空精炼技术开始出现，如真空铸锭法、钢包滴流脱气法、钢包脱气法等，从而开创了工业规模的钢水真空处理方法，特别是蒸汽喷射泵的出现，更是加速了真空炼钢技术的发展。

随着真空炼钢技术的开发与发展，最终RH和VD因为处理时间短、成本低、可以大量处理钢水等优点而成为真空炼钢技术的主流，70年代开始随着全连铸车间的出现，RH因为采用钢水在真空槽环流的技术从而达到处理时间短、效率高、能够与转炉连铸匹配的优点而被转炉工序大量采用。

RH从开始出现到现在40多年来，有多项关键性技术的出现，从而加速了RH精炼技术的发展。

表1为40多年来RH技术的发展情况。

表1 RH技术发展情况2 RH系统概述RH系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。

整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。

真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管，上部装有热弯管。

被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。

钢水处理前，先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。

当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压力迫使钢水从浸渍管流入真空槽内(真空槽内大约0.67mbar时可使钢水上升1.48m高度)。

与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。

由于上升管不断向钢液吹入氩气，相对没有吹氩的下降管产生了一个较高的静压差，使钢水从上升管进入并通过真空槽下部流向下降管，如此不断循环反复。

RH炉真空管的耐材前言RH真空处理技术是一种操作简单,能有效提高钢质量而又十分经济的二次精炼方法,该技术的实施要求相关耐火材料必须能够经受急冷急热、钢水湍流冲刷、高真空条件及各种碱度的渣、合金成份的强烈化学作用。

〔1〕插入管由于其特殊的使用功能(长时间浸渍钢水及渣液中),对内衬耐材要求更为苛刻。

目前,插管内衬大都采用优质镁铬砖,镁铬砖与外壳及通气管道的固定依赖于浇注料,而该浇注料的寿命直接影响到插入管的使用寿命。

武钢二炼钢厂由于新炼品种钢居大多数,尤其炼高牌号硅钢时,脱硫剂加入量较大,渣的碱度提高,对耐材侵蚀加剧,再加之插入管中浇注管尺寸较小,插入管大多数因为浇注料结构剥落、侵蚀而损毁,鉴于此,我们针对上述问题,做了大量实验工作,力图提高浇注料的抗结构剥落能力,研制了刚玉-尖晶石浇注料,经现场试用结果表明,该产品基本满足现场使用需求。

2 试验过程2.1 试验原料本试验采用的主要原料有电熔白刚玉、电熔致密刚玉、电熔镁砂、尖晶石A、尖晶石B、硅微粉、钢纤维等。

所用主要原材料的理化指标如表1。

表1 主要原材料的理化指标原料名称 Al2O3(w)/% SiO2(w)/% Fe2O3(w)/% MgO(w)/% 体密/kg。

m-3 显气孔率/%电熔白刚玉98.90 0.56 0.25 3.70×103 4.5电熔致密刚玉98.50 0.72 0.28 3.89×103 3.0电熔镁砂0.95 97.50 3.45×103uf-SiO2 92.302.2 材质系统的选择刚玉-莫来石质、铬刚玉质等高档浇注料的性能。

全面考察各类浇注料在不同温度处理(110℃×24h,1100℃×3h,1500℃×3h)后的常温强度、线膨胀、气孔率、体密等常规指标。

结果表明,几种浇注料上述指标都相当好,又进一步考察热震稳定性及抗渣性。

热震稳定性是通过检测1100℃水冷后试样抗折强度残余率作比较。

总第２７３期２０１８年第９期ＨＥＢＥＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹＴｏｔａｌＮｏ.２７３２０１８ꎬＮｕｍｂｅｒ９ＲＨ精炼炉用无铬耐火材料的研究与应用黄财德１ꎬ王㊀崇１ꎬ钟㊀凯２ꎬ张启东１(１.首钢京唐钢铁联合有限责任公司ꎬ河北唐山０６３２００ꎻ２.首钢集团有限公司技术研究院ꎬ北京１０００４３)摘要:从ＲＨ精炼炉用含铬耐火材料损毁机理分析入手ꎬ研究了影响其寿命的因素ꎬ并提出用不烧镁尖晶石砖替代镁铬砖ꎮ通过在镁尖晶石体系中引入了轻烧氧化镁细粉和氧化铝微粉及加入金属铝粉ꎬ可以有效地提高镁尖晶石砖的高温强度㊁抗钢水冲刷能力及抗剥落性能ꎮ经过ＲＨ耐材无铬化试验ꎬ验证:使用无铬耐材后ꎬＲＨ钢水氮含量控制更稳定ꎬ寿命超过原含铬耐火材料使用寿命ꎬ并取得了良好的经济效益和社会效益ꎮ关键词:ＲＨ精炼炉ꎻ耐火材料ꎻ损毁机理ꎻ使用寿命中图分类号:ＴＦ７６９.２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ文章编号:１００６－５００８(２０１８)０９－００２６－０６ｄｏｉ:１０.１３６３０/ｊ.ｃｎｋｉ.１３－１１７２.２０１８.０９０６ＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＣＨＲＯＭＥＦＲＥＥＲＥＦＲＡＣＴＯＲＹＦＯＲＲＨＲＥＦＩＮＩＮＧＦＵＲＮＡＣＥＨｕａｎｇＣａｉｄｅ１ꎬＷａｎｇＣｈｏｎｇ１ꎬＺｈｏｎｇＫａｉ２ꎬＺｈａｎｇＱｉｄｏｎｇ１(１.ＳｈｏｕｇａｎｇＪｉｎｇｔａｎｇＵｎｉｔｅｄＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＴａｎｇｓｈａｎꎬＨｅｂｅｉꎬ０６３２００ꎻ２.ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＳｈｏｕｇａｎｇＧｒｏｕｐＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＢｅｉｊｉｎｇꎬ１０００４３)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｄａｍａｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｈｒｏｍｅｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓｉｎＲＨｒｅｆｉｎｉｎｇｆｕｒｎａｃｅꎬｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄꎬａｎｄｔｈｅｕｎｆｉｒｅｄｍａｇｎｅｓｉａｓｐｉｎｅｌｂｒｉｃｋｉｎｓｔｅａｄｏｆｍａｇｎｅｓｉａｃｈｒｏｍｅｂｒｉｃｋｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ.ＢｙａｄｄｉｎｇｌｉｇｈｔｃａｌｃｉｎｅｄｍａｇｎｅｓｉａｐｏｗｄｅｒꎬａｌｕｍｉｎａｍｉｃｒｏｐｏｗｄｅｒａｎｄＡｌｐｏｗｄｅｒｉｎｔｏｍａｇｎｅｓｉａｓｐｉｎｅｌｓｙｓｔｅｍꎬｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈꎬｅｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｓｐａｌｌｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｍａｇｎｅｓｉａｓｐｉｎｅｌｂｒｉｃｋｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｈｒｏｍｉｕｍ－ｆｒｅｅｔｅｓｔｏｆＲＨｒｅｆｒａｃｔｏｒｙꎬｉｔｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆＲＨｍｏｌｔｅｎｓｔｅｅｌｉｓｍｏｒｅｓｔａｂｌｅａｆｔｅｒｕｓｉｎｇｃｈｒｏｍｉｕｍ－ｆｒｅｅｒｅｆｒａｃｔｏｒｙꎬａｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆＲＨｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｉｓｌｏｎｇｅｒｔｈａｎｏｒｉｇｉｎａｌｃｈｒｏｍｉｕｍ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｒｅｆｒａｃｔｏｒｙꎬａｎｄｇｏｏｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｓｏｃｉａｌｂｅｎｅｆｉｔｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ.ＫｅｙＷｏｒｄｓ:ＲＨｒｅｆｉｎｉｎｇｆｕｒｎａｃｅꎻｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓꎻｄａｍａｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍꎻｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ收稿日期:２０１８－０４－２５作者简介:黄财德(１９８５－)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ２００８年毕业于内蒙古科技大学冶金工程专业ꎬ现在首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼钢作业部工作ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｈ＿ｃａｉｄｅ＠ｓｇｊｔｓｔｅｅｌ.ｃｏｍ０㊀引言㊀㊀目前广为应用于ＲＨ炉外精炼的镁铬砖ꎬ在使用过程中会产生水溶性的㊁具有剧毒和致癌性的六价铬盐化合物ꎬ这些剧毒物质极易污染地下水源ꎬ造成严重的环境污染ꎮ使用含镁铬砖的残砖ꎬ如果被随意倾倒入自然环境中ꎬ在一定温度及酸碱度的情况下ꎬ其中的Ｃｒ３＋也有可能被氧化为Ｃｒ６＋ꎬ从而对环境造成污染[１]ꎮ㊀㊀因此ꎬ近年来欧美㊁日韩和台湾等相继出台了禁止或限制含铬制品生产使用的法规ꎮ钢铁企业为顺应环保需求ꎬ均在积极推进ＲＨ精炼炉用耐火材料无铬化ꎬ如采用烧成镁锆质㊁镁尖晶石质㊁镁尖晶石６２河北冶金㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年第９期钛质和镁尖晶石锆质砖和不烧低碳镁碳砖等ꎬ但均未能克服寿命低㊁成本高的难题[２]ꎮ首钢技术研究院和首钢京唐公司ꎬ通过实验室研究及现场试验ꎬ最终选择了不烧镁尖晶石砖ꎬ使得ＲＨ炉各部位使用寿命与含铬耐火材料相当ꎬ且生产成本下降ꎬ炼钢厂基本实现了耐火材料的无铬化目标ꎮ１㊀ＲＨ精炼炉用镁铬耐火材料损毁机理㊀㊀ＲＨ精炼炉用耐火材料主要以镁铬耐火材料为主ꎮ镁铬砖的损毁主要是熔渣渗入导致的结构剥落和热震损坏ꎬ其机理如下ꎮ１.１㊀熔渣渗透㊀㊀熔渣沿着镁铬砖基质向镁铬砖渗透ꎬ渗透层内方镁石晶界被硅酸盐相ＣａＳｉＯ３和ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６填充ꎮ低熔点相的填充降低了主晶相的结合程度ꎬ促进了砖内组元的溶出和组织的分离ꎬ由于大量熔点小于１６００ħ的硅酸盐相的产生ꎬ在浸渍管进入钢液后ꎬ晶间的低熔点相使得镁铬砖热强度降低ꎬ渗透层容易产生剥落ꎮ在密度变化和渗透层晶粒界面出现低熔点硅酸盐相的双重作用下ꎬ以及钢液冲刷和热震的影响下ꎬ使镁铬砖逐步出现了裂纹ꎬ直至剥落ꎮ渗透层内生成的低熔点物质一方面使耐火材料的晶相骨架结构被破坏ꎬ砖的高温强度降低ꎬ加速熔毁过程ꎻ另一方面ꎬ由于低熔点物质生成的液相迁移ꎬ使耐火材料收缩ꎬ砖体内部形成裂纹ꎬ加快了渣蚀和结构剥落的速度ꎮ１.２㊀化学反应㊀㊀在钢液与内衬镁铬砖的工作层反应界面上ꎬ镁铬砖内的组元除了与钢液中组元发生化学反应之外ꎬ也会向钢液中溶解ꎮ其中镁铬尖晶石中的Ｃｒ２Ｏ３溶解程度最大ꎬＣｒ绝大部分被Ａｌ和Ｆｅ取代ꎮ㊀㊀此外ꎬ上述过程也逐步向镁铬砖内部进行ꎮ镁铬砖组元的溶解以及与钢液组元发生的化学反应是镁铬砖损毁的原因之一ꎮ１.３㊀热震损坏㊀㊀当镁铬砖工作层发生氧化 还原变化时ꎬ镁铬砖内的镁铁尖晶石与镁浮士体(Ｍｇ Ｆｅ)Ｏ之间反复转变ꎬ其体积也随之发生显著变化ꎬ这种变化会导致砖体内部开裂ꎮ㊀㊀当浸渍管使用一定时间ꎬ工作层和渗透层已经有裂纹产生的情况下ꎬ冶炼过程中钢液会渗透进入裂纹ꎬ裂纹处的钢液在精炼间隙由于温降会凝固ꎬ当工作温度再次升高时ꎬ渗透进入的钢液又会熔化ꎮ在钢液凝固与熔化交替进行的过程中常伴随着体积效应ꎮ１.４㊀结构剥落㊀㊀钢液凝固的过程中也造成镁铬砖裂纹处不连续的应力ꎬ致使砖内及渗透层与原砖层间更容易形成裂纹ꎮ裂纹的方向基本与工作层的表面平行ꎮ由于钢液冲刷时镁铬砖的受力方向平行于工作层的表面ꎬ容易产生结构剥落[３]ꎮ㊀㊀钢液的机械冲刷与热震作用进一步恶化了镁铬砖内工作层与渗透层的状态ꎬ最终导致结构剥落ꎬ这是浸渍管剥落㊁损毁的另一主要原因ꎮ２㊀ＲＨ耐火材料无铬化推进方案㊀㊀ＲＨ炉外精炼要求耐火材料能经受长时间高温㊁真空作用ꎬ能抵抗炉渣的严重侵蚀和钢液的强烈冲刷磨损ꎬ并能适应温度骤变[４]ꎮ镁铬质耐火材料因耐火度高ꎬ荷重软化温度高ꎬ抗热震性优良ꎬ抗渣侵蚀较好ꎬ炉渣碱度适应范围宽而被广泛用于ＲＨ精炼炉ꎮ从技术角度来说ꎬ要实现ＲＨ耐火材料无铬化是有较大难度的ꎮ为此ꎬ对ＲＨ精炼炉用耐火材料无铬化工作进行了系统推进方案设计:㊀㊀(１)实现ＲＨ耐火材料无铬化的技术路线需要兼顾钢种质量㊁使用寿命和使用成本三大方面ꎮ㊀㊀(２)根据槽体和环流管㊁浸渍管内衬的不同要求ꎬ综合平衡匹配抗渣侵蚀㊁热态强度㊁抗热震性和热膨胀率等主要使用性能ꎮ㊀㊀(３)材质中避免引入对钢种质量或成本有不利影响的碳㊁锆㊁钛等元素ꎮ㊀㊀(４)以无碳镁质不烧砖为主体产品ꎬ局部结合刚玉质整体浇注料ꎬ并结合套浇修补等手段ꎬ追求良好的技术经济性ꎮ㊀㊀(５)针对ＲＨ装置特点ꎬ按部位分阶段推进无铬化材料开发和应用试验ꎬ逐步实现ＲＨ精炼炉用耐火材料全面无铬化ꎮ㊀㊀根据上述要求ꎬＲＨ炉无铬耐火材料总体设计思路如图１所示ꎮ㊀㊀在ＲＨ精炼炉中ꎬ真空槽上部槽㊁中部槽㊁下部槽工作衬配不同类型的镁尖晶石砖ꎻ浸渍管㊁环流管衬砖配镁尖晶石不烧砖及刚玉尖晶石浇注料ꎬ具体见表１ꎮ７２总第２７３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＨＥＢＥＩＹＥＪＩＮ图１㊀ＲＨ炉耐火材料整体设计示意图Ｆｉｇ.１㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｄｅｓｉｇｎｏｆｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｔｈｅＲＨｆｕｒｎａｃｅ表１㊀ＲＨ精炼炉无铬耐火材料整体配置方案设计Ｔａｂ.１㊀ＤｅｓｉｇｎｏｆｏｖｅｒａｌｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｆｏｒｃｈｒｏｍｅｆｒｅｅｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓｆｏｒＲＨｒｅｆｉｎｉｎｇｆｕｒｎａｃｅ部位原镁铬砖方案设计现无铬化方案设计ＲＨ浸渍管内工作层电熔再结合２０镁铬砖高档镁尖晶石砖ＲＷ２缓冲层刚玉自流料刚玉自流料钢结构部分钢结构件钢结构件外工作层刚玉浇注料刚玉浇注料ＲＨ环流管工作层电熔再结合２６镁铬砖高档镁尖晶石砖ＲＷ１填充层刚玉自流料㊁浇注料刚玉自流料㊁浇注料下部槽工作层电熔再结合２０镁铬砖高档镁尖晶石砖ＲＷ２次工作层直接结合１２镁铬砖高档镁砖永久层高铝砖高铝砖隔热层硅钙板硅钙板中部槽工作层电熔再结合２０镁铬砖高档镁尖晶石砖ＲＷ２次工作层直接结合１２镁铬砖高档镁砖永久层高铝砖高铝砖隔热层硅钙板硅钙板上部槽工作层半再结合２０镁铬砖高档镁尖晶石砖ＲＷ３次工作层直接结合１２镁铬砖高档镁砖永久层高铝砖高铝砖隔热层硅钙板硅钙板热弯管下部工作层直接结合１２镁铬砖高档镁砖上部工作层钢纤维浇注料钢纤维浇注料永久层高铝砖高铝砖隔热层硅钙板硅钙板合金加料口工作层半再结合２０镁铬砖高档镁尖晶石砖ＲＷ３隔热层硅钙板㊁硅酸铝纤维硅钙板㊁硅酸铝纤维３㊀ＲＨ耐火材料无铬化试验过程及结果分析３.１㊀浸渍管与环流管的无铬化试验㊀㊀从ＲＨ精炼炉各部位的寿命可知ꎬ浸渍管与环流管和下部槽受到冲刷侵蚀和剥落作用是最强的[５]ꎬ经常需要更换ꎬ一般都是３~４套浸渍管与环流管配１套下部槽砖ꎬ６~８套下部槽配置１套上部槽ꎻ下部槽及以下部位耐火材料消耗量大ꎬ性能要求高ꎮ因此实施无铬化应用开发的重点在于浸渍管与环流管ꎮ㊀㊀经过反复试验ꎬ确定浸渍管与环流管选用高纯体系的镁尖晶石砖ꎬ刚玉浇注料㊁自流料ꎮ该料采用超大颗粒形成组织结构ꎬ增强了产品的强度ꎬ提高了抗钢水冲刷㊁钢渣侵蚀ꎬ及抵抗反复冷热变化的能力ꎮ其中浇注料理化性能见表２ꎮ表２㊀浸渍管与环流管所使用的刚玉浇注料理化性能Ｔａｂ.２㊀Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｒｕｎｄｕｍｃａｓｔａｂｌｅｓｕｓｅｄｉｎｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｔｕｂｅａｎｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｔｕｂｅ使用部位浸渍管环流管体积密度/ｇ ｃｍ－３ȡ３.０ȡ３.０显气孔率/％ɤ１７ɤ１３常温耐压强度/ＭＰａȡ５０ȡ６０高温抗折强度(１４５０ħꎬ１ｈ)/ＭＰａȡ１３ȡ６重烧线变化(１５００ħꎬ３ｈ)/％－０.２~＋０.５＋０.３~＋１.１抗热震性(１１００ħꎬ水冷)/次ȡ５ȡ５化学成分/％Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯȡ９５.５Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯȡ９５㊀㊀图２为在首钢京唐公司２－２＃下部槽使用１０５炉下线的无铬试验浸渍管与环流管ꎮ从解体后的实８２河北冶金㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年第９期物看ꎬ外层浇注料完整ꎬ内衬无铬砖侵蚀均匀ꎮ浸渍管残砖长度为１６０~１８０ｍｍꎬ环流管残砖长度为１８０ｍｍꎬ而新砖长度均为２００ｍｍꎬ说明寿命仍有提高的空间ꎮ试验结果表明ꎬ无铬浸渍管与环流管使用水平不低于镁铬浸渍管与环流管ꎮ图２㊀无铬试验浸渍管、环流管使用效果Ｆｉｇ.２㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｔｕｂｅａｎｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｔｕｂｅｗｉｔｈｏｕｔｃｈｒｏｍｉｕｍｔｅｓｔ３.２㊀下部槽的无铬化试验㊀㊀下部槽区域是真空槽槽体内壁的关键部位ꎬ耐火材料使用条件极严苛ꎬ承受钢水的直接冲刷㊁高温㊁真空㊁渣侵蚀等ꎬ需重点关注材料的抗冲刷㊁抗渣性能[６]ꎮ㊀㊀通过试验ꎬ结合镁铬砖的使用经验ꎬ下部槽采用与浸渍管相同编号的ＲＷ２高档镁尖晶石不烧砖ꎬ图３为镁尖晶石不烧砖和镁铬砖的静态抗渣试验结果对比ꎮ图３㊀镁尖晶石砖和镁铬砖的抗渣试验结果对比Ｆｉｇ.３㊀Ｒｅｓｕｌｔｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓｌａｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔｂｅｔｗｅｅｎｍａｇｎｅｓｉａｓｐｉｎｅｌｂｒｉｃｋａｎｄｍａｇｎｅｓｉａｃｈｒｏｍｅｂｒｉｃｋ㊀㊀从对比结果可以看出ꎬ与镁铬砖相比ꎬ镁尖晶石砖耐渣侵蚀能力相当ꎬ耐渣渗透能力略优ꎮ㊀㊀２０１３年底至２０１４年３月在首钢京唐公司２－２＃ＲＨ真空室试验了由无镁尖晶石砖砌筑的下部槽ꎬ原砖厚度为３００ｍｍꎮ表３和图４为该无铬下部槽的使用情况和下线照片ꎮ９２总第２７３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＨＥＢＥＩＹＥＪＩＮ表３㊀２－２＃无铬试验下部槽整体使用情况Ｔａｂ.３㊀Ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｕｓａｇｅｏｆｌｏｗｅｒｔｒｏｕｇｈｄｕｒｉｎｇｔｈｅ２－２＃ｃｈｒｏｍｅｆｒｅｅｔｅｓｔ上线时间下线时间浸渍管与环流管使用次数/炉通钢时间/ｍｉｎ下部槽使用次数/炉通钢时间/ｍｉｎ残厚/ｍｍ侵蚀速度/(ｍｍ/炉)下线原因２０１３年１２月１日２０１３年１２月１８日１０５２７９５１０５２７９５２３００.６７下线挖修２０１４年１月３日２０１４年１月１９日１０１２７０５２０６５５００１６００.６８下线挖修２０１４年２月１０日２０１４年３月２日１１１３１２６３１７８６２６１２００.５７中修图４㊀无铬下部槽使用３１７炉后残砖情况Ｆｉｇ.４㊀Ｒｅｓｉｄｕａｌｂｒｉｃｋｓｉｎｃｈｒｏｍｅｆｒｅｅｌｏｗｅｒｔｒｏｕｇｈａｆｔｅｒ３１７ｔｉｍｅｓ㊀㊀２０１４年３月４日２－２＃试验下部槽使用３１７次后进行拆除ꎬ测量各个部位的耐火材料残厚ꎬ测得下部槽原砖残厚(最薄处)为１２０~１３０ｍｍꎬ其中东侧非挖修区残砖最薄ꎬ残砖厚度在１２０ｍｍꎮ下部槽未出现明显的偏侵蚀现象ꎬ槽壁侵蚀均匀ꎬ结构稳定致密ꎬ无剥落开裂等异常情况ꎬ整体使用效果比较理想ꎮ３.３㊀无铬浸渍管与环流管过程增氮控制㊀㊀真空槽浸渍管控制增氮水平是衡量一个浸渍管质量的重要指标ꎮ为考察使用无铬耐火材料的ＲＨ浸渍管与环流管对钢水增氮的影响ꎬ对２－２＃无铬下部槽对应３个管役的增氮情况(图５)进行了全程跟踪ꎬ并采用非镇静处理的低碳铝镇静钢对２－２＃０３河北冶金㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年第９期浸渍管与环流管进行评价ꎮ由图５可以看出ꎬ２－２＃无铬下部槽在３个管役使用寿命内ꎬ结束氮含量均值２１ｐｐｍꎬ最大值３０ｐｐｍꎬ过程控制相对稳定ꎬ使用期内无明显波动ꎬ浸渍管与环流管控氮指标较好ꎮ㊀㊀㊀(ａ)第１个管役㊀㊀㊀㊀㊀(ｂ)第２个管役㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ｃ)第３个管役图５㊀无铬浸渍管与环流管３管役内结束氮含量与寿命的关系Ｆｉｇ.５㊀ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＮｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｉｎ３ｔｕｂｅｓｆｏｒｃｈｒｏｍａｔｅｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｔｕｂｅａｎｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｔｕｂｅ４㊀ＲＨ耐火材料无铬化使用效果㊀㊀首钢京唐公司炼钢作业部２０１３年底开始进行ＲＨ精炼炉无铬耐火材料工业试验ꎬ试验结果和使用实效详见表４ꎮ表４㊀ＲＨ精炼炉无铬耐火材料试验结果和使用实效Ｔａｂ.４㊀ＴｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｈｒｏｍｅｆｒｅｅｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓｆｏｒＲＨｒｅｆｉｎｉｎｇｆｕｒｎａｃｅ下部槽编号年度下部槽寿命/炉下部槽残厚/ｍｍ渍管寿命/炉上升管残厚/ｍｍ下降管残厚/ｍｍ２－２２０１３~２０１４１０５２７０１０５５０１８０２０６２４０１０１１５０１７０３１７１７０１１１１６５１８５２－１２０１４１１１２８０１１１１４０１６０２１５２６５１０４１４５１７０３０６１６０９１１５０１８０２－６２０１４１０２２７５１０２１６０１８０２０９２４５１０７１６０１７５３０９１５５１００１４０１６０２－９２０１４~２０１５１００２７５１００１６０１８０２０８２４５１０８１５０１７０３１５１５５１０７１６０１８０２０１６１０５２７２１０５１６２１７５２０９２４８１０４１６０１７６３１２１６０１０３１５８１７８２０１７１０４２７０１０４１６４１７３２１０２４６１０６１６２１７４３１３１６５１０３１５６１７５５㊀结论㊀㊀(１)在ＲＨ精炼处理过程中ꎬ无铬化的浸渍管与环流管结构稳定ꎬ抗冲刷㊁抗热震性好ꎬ寿命㊁残厚与镁铬砖浸渍管与环流管相当ꎮ㊀㊀(２)无铬下部槽使用中未出现明显的偏侵蚀现象ꎬ槽壁侵蚀均匀ꎬ结构稳定致密ꎬ无剥落开裂等异常情况ꎬ寿命均超过３００次ꎬ整体使用效果比较理想ꎮ㊀㊀(３)无铬ＲＨ浸渍管与环流管在冶炼过程中ꎬ钢水氮含量控制相对稳定ꎬ使用期内无明显波动ꎬ控氮指标较好ꎮ㊀㊀(４)目前京唐无铬ＲＨ耐火材料已经全面推广ꎬ随着镁铬砖被全面替代ꎬ京唐ＲＨ精炼炉无铬耐火材料降低了耐火材料的生产过程能耗ꎬ提升了钢铁绿色制造水平ꎬ显著降低了采购成本ꎬ取得了良好的经济效益和社会效益ꎮ参考文献[１]周菲菲ꎬ邢方圆ꎬ姜敏ꎬ等.ＲＨ精炼炉用无铬耐火材料的研究现状和发展趋势[Ｊ].上海金属ꎬ２０１２ꎬ３４(３):３３~３８.[２]陈荣荣ꎬ何平显ꎬ牟济宁ꎬ等.ＲＨ真空炉衬用无铬耐火材料抗渣性能的研究[Ｊ].耐火材料ꎬ２００５ꎬ３９(５):３５７~３６０.[３]李智ꎬ靳晓磊ꎬ王凯.延长ＲＨ炉下部槽寿命的措施[Ｊ].河北冶金ꎬ２０１３ꎬ(２):５５~５７.[４]石磊ꎬ易卫东ꎬ王国平ꎬ等.ＲＨ浸渍管及下部槽使用寿命同步化实践[Ｊ].钢铁研究ꎬ２０１０ꎬ３８(１):４２~４５.[５]常立山ꎬ郑传飞ꎬ吴悠ꎬ等.２５０ｔＲＨ真空精炼炉浸渍管的改进[Ｊ].河北冶金ꎬ２０１２ꎬ(３):５７~５８.[６]严明华ꎬ张玉滨ꎬ等.ＲＨ真空炉耐火材料的选材分析与应用[Ｊ].江西冶金ꎬ２０１０ꎬ３０(５):３９~４２.１３。

RH炉外精炼用耐火材料发展现状和趋势王堂玺，李享成，姜广坤武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地，武汉430081摘要随着冶炼洁净钢的发展，炉外精炼主要用耐火材料发展迅速。

RH炉用耐火材料以前以镁铬砖为主，但由于环境污染，目前无铬耐材越来越受到耐火材料专业人员的重视。

本文结合我国钢铁行业尤其是不锈钢及特殊钢的发展，对炉外精炼用耐材发展和趋势进行分析。

关键词炉外精炼镁尖晶石刚玉尖晶石材料1、前言近年来，随着我国国民经济快速发展，不锈钢及其他特殊钢的需求增长很快，这对钢产品质量也提出了更高的要求。

据统计，2009年我国钢铁行业的粗钢产量为56784万吨，其中32家主要特殊钢企业的粗钢产量为7610.84吨（占13%），而世界上OECD国家的特殊钢占其钢总产量约15-22%，其中瑞典达到45%左右［1］，预计我国未来的特殊钢生产仍有很大的发展空间。

不锈钢及其它特殊钢产品的生产工艺主要采用炉外精炼工艺。

经过几十年的发展，炉外精炼领域逐渐开发了DH、RH、AOD、VOD、LF、V AD、ASEA-SKF等技术，各种炉外精炼设备也不断涌现。

炉外精炼工况比较苛刻，耐火材料要具有高温强度高、在真空下体积稳定性好，耐冲刷、耐剥落性好、抗侵蚀性强等，目前国内外已经开发和使用了各种优质的炉外精炼用耐火材料。

2、RH炉外精炼用主要耐火材料2.1镁铬系耐火材料镁铬系耐火材料分直接结合镁铬砖、再结合和半再结合镁铬砖。

镁铬砖在炉外精炼炉如VOD、AOD以及RH浸渍管、真空室使用效果较好。

镁铬砖的损毁原因主要考虑熔渣渗入而使砖体变质引起的结构剥落。

目前，大部分国家限制使用镁铬砖，一方面是由于其中的铬会造成环境污染，另一方面价格相对镁尖晶石砖或刚玉尖晶石浇注料更高，再有我国《产业结构调整指导目录》（2007年本）也将“含铬质耐火材料生产线”列限制类生产项目。

2.2 镁锆系耐火材料镁锆系耐火材料主要为烧成镁锆砖。

镁锆砖在炉外精炼炉如RH浸渍管、真空室使用效果较好。

RH炉用耐火材料介绍耐火材料RH真空脱气炉最初只是作为脱气装置，当时的耐火材料内衬主要采用粘土砖高铝砖。

现在，RH炉功能已经扩展了到了吹氧和喷粉，内衬耐火材料的适用条件变得更为苛刻，因此选用高级耐火材料。

特别是随着高级特种钢的产量增加，正在大力推广增大环流量，大量吹入气体的方法，以进行超低碳钢的稳定生产和高速处理。

加大环流量使耐火材料内衬磨损增加；增加冷风吹入量造成了高温剥落；钢包熔渣吸入量增加又加大了结构剥落和侵蚀，所有这些因素都将导致内衬材料的损毁加剧。

因此，现在的RH/RH-OB内衬以直接结合镁铬砖为主流，而在RH/RH-OB内衬吹氧口周围使用半结合或再结合镁铬砖，一部分使用镁碳砖。

用于RH装置顶部和上部槽内的耐火材料，由于不与钢水和熔渣直接接触，与下部相比一般损毁都较少。

中间部分由于接触钢水和熔渣侵蚀或者由于高温剥落，使耐火内衬遭到损毁。

下部槽包括浸渍管的耐火内衬是RH装置的高腐蚀区，它往往决定着RH炉的使用寿命，因此下部槽的内衬应选用高温烧成直接结合镁铬砖。

炉身下部损伤最严重的部位是环流管，因为衬里的结构限制了它的厚度，而且复杂形状的耐火制品还需经两次加热，所以没有一种耐火材料有足够的使用寿命。

此外，在RH-OB炉中，OB对耐火材料的使用也有重要的影响，在采用上部喷枪法时，耐材受到吹入的氧气与钢水中铁元素生成的氧化物及高温反应气体侵蚀，尤其是生成氧化物会迅速地侵蚀耐火材料工作面，因此需选用Cr2O3含量高的MgO-Cr2O3砖才会有较高的使用寿命，而暴露在高温气体下部选用Cr2O3含量低的MgO-Cr2O3砖会有较好综合使用性能。

1．RH炉用镁铬砖高温烧成的镁铬砖系耐火材料(如直接结合、再结合、半再结合镁铬砖)由于具有抗低碱度渣蚀能力强的优点，已经广泛应用于精炼炉衬上。

镁铬系砖有许多不同的品种，砖的生产工艺、组织结构、性能差异也很大。

镁铬系砖按按Cr2O3含量可分为镁铬砖(Cr2O3含量为5~20%)、铬镁砖(Cr2O3含量为20~35%)和铬砖(Cr2O3含量为大于35%)，按生产工艺分为烧结砖和熔铸砖等。

3231引言为了满足对具有良好压制组织特性的连续退火冷轧薄板日益增长的需求,最根本的就是通过传统的炼钢工艺生产超低碳钢。

经过RH处理生产的超低碳钢可用于制成超深冲程钢,例如,复杂冷车印花钢。

通过真空从RH炉顶部吹氧气脱碳处理,从而降低含碳量。

RH炉用耐火材料主要是高密度的烧成直接结合镁铬耐火材料。

许多研究报道了镁铬材料的损毁机理。

M osser等人描述了RH脱气过程中M gO-Cr2O3砖的损毁机理,他们发现M gO-Cr2O3砖的损毁主要为以下三个过程:硅酸盐或富含铝酸盐的熔渣向气孔中渗透;熔渣与M gO-Cr2O3砖的基质之间的渗透反应;渗透区的热侵蚀。

向非渗透区过渡的致密层容易剥落,尖晶石矿物熔解于耐火材料中,也能侵蚀M gO-Cr2O3砖。

同时1988年有人报道了M g O-Cr2O3耐火材料内衬的某个部位的侵蚀。

1990年日本也出现了此类报道:这种部位是指很深的某种形状的孔洞,实际上总是位于砖缝处,通常是水平和垂直砖缝相交的地方。

从韩国浦项钢铁公司了解到,该公司也出现了类似的现象。

然而,在对RH精炼过程中M gO-Cr2O3耐火材料的所有行为的研究中,未有详细的研究报道铁蒸气对M gO-Cr2O3材料的影响。

本文中,我们介绍了R T OB炉外精炼过程中铁蒸气对M O O3耐火材料损毁机理的影响。

2试验韩国浦项钢铁公司所用M gO-Cr2O3耐火材料和钢水的化学成分分别示于表1和表2。

图1为试验所用设备竖式特级坎塔尔炉。

反应管为内径65mm的Al2O3管,并在反应管上方和下方均装有水冷管套。

M g O-Cr2O3材料钻孔制成50.8mm×25.4mm×127mm的坩埚。

同时为了模拟RH-TOB的精炼过程,氧气以2l min-1的速度吹入坎塔尔炉中。

为了研究蒸气的行为,通过加石墨,使钢水中碳含量在2.5%~10%之间波动。

钢水中的碳含量由碳分析仪观察。

试验在大气中以300℃h-1的速度升温到1650℃,然后通过蒸气管稳定吹氧10min。

空槽内的钢水还进行一系列的冶金反应，比如碳氧反应等;如此循环脱气精炼使钢液得到净化。

经RH处理的钢水优点明显:合金基本不与炉渣反应，合金直接加入钢水之中，收得率高;钢水能快速均匀混合;合金成分可控制在狭窄的范围之内;气体含量低，夹杂物少，钢水纯净度高;还可以用顶枪进行化学升温的温度调整，为连铸机提供流动性好、纯净度高、符合浇铸温度的钢水，以利于连铸生产的多炉连浇。

3真空泵工作原理在工业炼钢生产中，现经常采用的抽真空设备主要有罗茨泵、水环泵和蒸汽喷射泵，其中以水环泵和蒸汽喷射泵最为常见。

1）水环泵工作原理水环泵中带有叶片的转了被偏心的与泵的壳体相配合，在泵体中装有适量的水作为工作液。

当叶轮顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。

水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。

此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。

如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩;当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

2）蒸汽喷射泵工作原理喷射泵是由工作喷嘴和扩压器及混合室相联而组成。

工作喷嘴和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。

气流通过喷嘴可将压力能转变为动能。

工作蒸汽压强和泵的出口压强之间的压力差，使工作蒸汽在管道中流动。

在这个特殊的管道中，蒸汽经过喷嘴的出口到扩压器入口之间的这个区域(混合室)，由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。

此处的负压要比工作蒸汽压强和反压强低得多。

此时，被抽气体吸进混合室，工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换，把工作蒸汽由压力能转变来的动能传给被抽气体。

ＤＯＩ:１０.１９３９２/ｊ.ｃｎｋｉ.１６７１￣７３４１.２０１９３４１２１基于ＲＨ炉耐火材料的使用现状及常见问题分析赵明强唐山不锈钢有限责任公司㊀河北唐山㊀０６３１００摘㊀要:在我国的工业生产中ꎬ钢铁行业占据十分重要的地位ꎬ是国民经济中的重要组成部分ꎮ而在炼钢中ꎬＲＨ炉又是一个十分重要的装置ꎮ要想使其在炼钢环节中发挥应有的作用ꎬ需要选取适当的ＲＨ炉耐火材料ꎮ本文主要从ＲＨ炉耐火材料的使用现状及常见问题分析方面进行了论述ꎮ关键词:ＲＨ炉ꎻ耐火ꎻ材料㊀㊀ＲＨ炉具有多种优势ꎬ这种装置成本投入少ꎬ十分便于操作ꎬ可以用在批量生产中ꎬ而且已经普遍运用在炼钢生产中ꎬ并且取得了良好的效果ꎮ它可以让钢产量有所提升ꎬ提升经济效益ꎬ使现代炼钢工艺得到优化ꎮ但是在运用的过程中仍然存在一些问题ꎬ这是急需解决的ꎮ一㊁ＲＨ炉用耐火材料的选择依据位置以及气体㊁真空度等因素对ＲＨ炉内衬的材料进行选取ꎮ合金口加料过程中的冲击部位和吹氧的位置是中部槽工作层所处的主要位置ꎬ因为熔渣会对其产生侵蚀[１]ꎬ温度的变化也会对其产生影响ꎬ它是这个装置中容易受到侵蚀的地方ꎬ所以这个位置的工作层需要选取抗冲刷与耐侵蚀性能的材料ꎬ同时将镁铬砖运用其中ꎬ含铬量大约在２０％ꎮ对于次工作层ꎬ可以选取１２％铬ꎬ也要运用镁铬砖ꎮ而保温层ꎬ可以运用轻质高铝砖ꎬ使用时长大概是２万分钟ꎮ因为熔渣的渗进ꎬ下部槽内衬容易产生变质层ꎬ由于热应力的原因ꎬ出现了裂痕ꎬ这样就会掉落ꎬ导致损毁情况的发生ꎮ因此ꎬ这个位置工作层应该选择抗冲刷与耐侵蚀性能较好的铬电容ꎬ同时将镁铬砖运用其中ꎮ对于次工作层ꎬ采用１２％铬ꎬ运用镁铬砖ꎮ而保温层ꎬ可以运用轻质高铝砖ꎮ二㊁ＲＨ炉运用中发现的问题及处理措施(一)热弯管对于热弯管而言ꎬ结瘤是比较常见的一种情况ꎬ这是因为在抽真空的时候ꎬ一些粉尘在通过热弯管的过程中粘附在内壁上造成的ꎮ随着粉尘的积聚ꎬ结瘤的情况逐渐变得更加明显ꎬ这样热弯管的内径就会减小ꎬ如果情况严重ꎬ会对ＲＨ炉的正常运行造成一定影响ꎬ因此ꎬ一定要处理结瘤ꎮ处理措施:因为热弯管处在ＲＨ炉的顶端部位ꎬ这个地方的温度偏低ꎬ温度低就容易产生结瘤的情况ꎬ因此ꎬ可以将热弯管的温度提升ꎬ这样可以使结瘤的情况变轻ꎮ(二)上部槽ＲＨ炉上端部位不会同钢水直接接触ꎬ不会产生熔渣侵蚀这样一些情况ꎮ然而因为吹氧㊁抽真空ꎬ在钢水的脱碳反应中ꎬ会有一氧化碳气体生产ꎬ造成钢水喷溅ꎬ在上部槽的炉壁位置附着ꎬ容易造成冷钢ꎮ为了实现对冷钢的清除ꎬ需要通过吹氧的方式ꎬ提高上部槽的温度ꎮ这时ꎬ在高含氧量且温度较高的状况下ꎬ钢水会被氧化ꎬ形成铁氧化物ꎬ侵蚀耐火材料[２]ꎮ处理措施:当上部槽处于备用ꎬ可以将烘烤温度提升ꎬ这样能够让冷钢的产生变少ꎮ如果产生了冷钢ꎬ在进行清除的过程中ꎬ要对氧枪的位置与吹氧的时长进行关注ꎮ(三)合金加料孔合金加料孔易于损坏的位置有两处:一个是容易受到合金冲击的顶部位置ꎻ另一个是底部位置高温磨损的地方ꎬ底部位置具有较高的温度ꎬ耐火材料能够同合金产生反应ꎬ是磨损区ꎮ当前合金加料口的使用时长通常与上部槽不同ꎬ在对下部槽砖进行更换的过程中ꎬ一般需要对工作层进行更换ꎬ同时在对底端磨损区进行更换的时候ꎬ容易发生掉砖的问题ꎮ处理措施:在真实运用的时候ꎬ可以将抗冲击的钢板加入到耐火材料的内衬表面ꎬ起到一定保护作用ꎬ这样能够使这个位置的使用时长有所提升ꎮ在对合金加料孔砖进行更换的过程中ꎬ有可能会产生上部砖掉落的情况ꎬ为了防止这种情况的产生ꎬ在对砖型进行设计的过程中ꎬ可以将其设计成凹槽卡扣型ꎮ(四)循环管镁铬砖的密度比钢水小很多ꎬ因此ꎬ一定会浮在上面ꎮ而循环管砖处于钢水中ꎬ上面没有砖对其进行限制ꎬ如果循环砖上浮ꎬ就会造成非常大的环缝ꎬ产生穿钢㊁凹坑的情况ꎬ情况严重会冲走整环循环砖ꎮ处理方法:第一ꎬ可以将循环管最上面一环砖外侧面部位改成斜面ꎬ使其成为锥面ꎬ通过对外围不定形材料的运用ꎬ对其上浮进行限制ꎮ第二ꎬ将凹槽开在循环管砖背部位置ꎬ同外边的不定形耐火材料镶嵌在一块ꎬ对其上浮进行限制ꎮ第三ꎬ在组装循环管砖的时候ꎬ可以将两环交错在一块ꎬ通过对循环管砖之间摩擦力的运用ꎬ对其上浮进行制约ꎮ(五)插入管在ＲＨ炉中ꎬ由于插管会受到熔渣侵蚀㊁钢水冲刷ꎬ因此ꎬ其使用时长相对较短ꎮ在氩气管的附近ꎬ存在十分严重的镁铬砖与结构掉落的情况ꎮ插入管外边的浇注料产生掉落ꎮ重点原因是对钢渣进行清除过程中的机械冲击导致的ꎮ插入管下口浇注料的掉落十分严重ꎬ如果产生掉落ꎬ钢水就会熔化插入管的结构ꎬ造成插入管下陷ꎮ浇注料渣线位置ꎬ因为熔渣对其的侵蚀十分严重ꎬ会产生凹坑的情况ꎮ处理方法:首先ꎬ在材料选取的过程中ꎬ需要选用那些具有较强抗震稳定的材料ꎬ使用中要对其进行喷补ꎮ其次ꎬ浸渍管中的钢胆ꎬ在受热过程中ꎬ其膨胀系数要比浇注料的大ꎮ那些只有很短的脱气时间间隔ꎬ同时又经过很长时间处理的钢生产ꎬ会造成钢板形状改变较大ꎬ从而进一步导致外部浇注料中的裂纹变大ꎮ所以ꎬ将孔开在钢板中ꎬ连通内外浇注料ꎬ这样改变之后ꎬ不但方便浇注ꎬ同时外面部位的裂痕会变少ꎮ最后ꎬ在结构上ꎬ对插入管进行设计ꎬ使下面部位镁铬砖不外漏ꎬ运用浇注料将钢胆包裹起来ꎬ这是为了防止由于下面部位镁铬砖掉落造成砖环向下移动ꎮ三㊁结语总而言之ꎬＲＨ炉在实际运用的过程中ꎬ依然存在一定问题ꎬ这就需要我们对这些问题进行总结ꎬ然后采取适当措施对这些问题进行解决ꎮ将更加适合的耐火材料运用到其中ꎬ从而保证ＲＨ炉的质量ꎬ使炼钢工作能够更好的进行ꎬ进一步促进炼钢行业的发展ꎮ参考文献:[１]侯金鹏ꎬ娄军峰ꎬ程亮ꎬ任红霞.ＲＨ炉耐火材料的使用现状及常见问题分析[Ｊ].耐火与石灰ꎬ２０１７ꎬ４２(０４):１７￣２０.[２]王健东.ＲＨ炉用耐火材料使用现状与解决措施[Ａ].中国金属学会.２００７年全国ＲＨ精炼技术研讨会文集[Ｃ].中国金属学会:中国金属学会ꎬ２００７:６.[３]涂淑进.使用耐火胶泥减少玻璃池炉耐火材料的侵蚀[Ｊ].玻璃与搪瓷ꎬ１９７９(０１):５６.５３１㊀科技风２０１９年１２月机械化工。

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510534643.9(22)申请日 2015.08.27C04B 35/66(2006.01)(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900 上海市宝山区富锦路885号(72)发明人甘菲芳 金从进 姚金甫 赵明郑庆 马志刚 杨健(74)专利代理机构上海开祺知识产权代理有限公司 31114代理人竺明(54)发明名称一种RH 浸渍管热态喷补料及其使用方法(57)摘要一种RH 浸渍管热态喷补料及其使用方法，该喷补料主要组分的重量百分数为：刚玉66～80％，镁铝尖晶石3～10％，氧化铝微粉4～8％，铝镁金属复合粉12～20％。

使用时，以氧气或氧气与空气的混合气体为载体及助燃气体，将配制好的喷补料输送至喷枪，喷补在要修补的RH 浸渍管浇注料本体部位，修补区域的炉温≥800℃。

本发明提供的喷补料使用过程中不加水，不含低熔点结合剂，材料回弹率低，粘结强度高，得到的修补层在使用中具有优异的耐高温性能，具有抗钢水、钢炉渣侵蚀和冲刷的性能，可延长RH 浸渍管寿命。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页CN 105110804 A 2015.12.02C N 105110804A1.一种RH浸渍管热态喷补料，其主要组分的重量百分数为：2.根据权利要求1所述的RH浸渍管热态喷补料，其特征在于，所述铝镁金属复合粉中Al、Mg的重量比为Al：Mg＝5～3:1。

3.根据权利要求1所述的RH浸渍管热态喷补料，其特征在于，所述刚玉为电熔或烧结刚玉。

4.根据权利要求1所述的RH浸渍管热态喷补料，其特征在于，所述镁铝尖晶石为电熔或烧结镁铝尖晶石。

5.如权利要求1-5任一项所述的RH浸渍管热态喷补料的使用方法，其特征在于，按如下组分配制RH浸渍管热态喷补料，将喷补料通过管道输送至喷枪，喷补在要修补的RH浸渍管浇注料本体部位，修补区域的炉温≥800℃；其中，喷补料输送中以氧气或氧气与空气的混合气体为载体，氧气及氧气与空气的混合气体中氧气体积浓度均≥60％；所述RH浸渍管热态喷补料的主要组分重量百分数为：6.根据权利要求7所述的RH浸渍管热态喷补料的使用方法，其特征在于，所述RH浸渍管浇注料材质为铝尖晶石质、铝镁质或刚玉质。

基于RH炉耐火材料的使用现状及常见问题分析据统计，目前RH炉在全球范围内的使用越来越广泛。

RH炉是冶金工业中的一种重要设备，主要用于钢铁冶炼过程中的脱氧和精炼工序。

耐火材料作为RH炉的重要组成部分，直接影响到RH炉的使用寿命和效果。

本文将从RH炉耐火材料的常见问题出发，分析其使用现状。

首先要提到的是RH炉耐火材料的磨损问题。

RH炉在高温和腐蚀性气体环境下工作，耐火材料会经受严酷的考验。

炉衬、喷嘴等部位常常需要承受高温冲击和侵蚀性气体的侵蚀，导致耐火材料的磨损加剧。

由于钢水的运动和喷吹，也会对耐火材料造成冲击和振动，加速其磨损程度。

提高耐火材料的耐磨性能，延长RH炉的使用寿命，是一个亟待解决的问题。

除了磨损问题，RH炉耐火材料的耐腐蚀性也是关注的焦点。

由于钢水中含有硫、氧化物等腐蚀性物质，加上高温和还原性气氛的作用，耐火材料容易受到腐蚀和侵蚀。

常见的耐火材料如镁砖、尖晶石砖、铬砖等，在长期高温和腐蚀性气氛下，容易发生渣皮脱落、炭化和氧化等现象。

这不仅影响了耐火材料的使用寿命，还可能对钢水质量产生不良影响。

提高耐火材料的耐腐蚀性能，对于保证RH炉内钢水质量的稳定至关重要。

RH炉耐火材料的热传导性能也是需要考虑的问题。

RH炉内部温度高达1700℃以上，需要耐火材料具有较好的隔热性能，以防止散热损失和能量浪费。

一些常见的耐火材料如碳化硅棒、石墨等具有较好的热传导性能，可以有效减少热量传递，提高RH炉的热效率。

耐火材料的热传导性能也关系到RH炉内部温度分布的均匀性，直接影响到钢水的质量和温度控制。

RH炉耐火材料的成本问题也是需要考虑的因素。

一方面，高质量的耐火材料往往价格昂贵，增加了RH炉的投资成本。

低质量的耐火材料会在短期内出现问题，增加了维修和更换的成本。

在选择耐火材料时，需要综合考虑材料的性能和成本效益。

RH炉耐火材料在使用中面临的问题较为复杂。

优化耐火材料的磨损性能、耐腐蚀性能和热传导性能，提高材料的性价比，能够有效提升RH炉的使用效果和经济效益。

镁铬质浇注料的应用领域镁铬质浇注料是一种由镁和铬元素组成的合金浇注料，具有耐火性能好、热震稳定性好、耐腐蚀性能好等特点，因此被广泛应用于许多领域。

首先，镁铬质浇注料在冶金工业中有着重要的应用。

由于其良好的耐火性能，可以承受高温和冷热循环，因此被用作钢铁冶炼的重要材料。

在高炉炉底、炉墙和炉喉等部位，使用镁铬质浇注料可以提高炉子的耐用性和温度控制能力。

此外，镁铬质浇注料还可以用于电炉、转炉和铁包等熔炼设备的维修和保护。

其次，镁铬质浇注料在耐火材料行业中也有广泛的应用。

由于其优异的耐火性能和耐热震稳定性，可以用于制造高温炉膛、炉膛衬砌、玻璃窑炉等耐火材料。

此外，镁铬质浇注料还可以用于制造耐火砖、耐火板、耐火球等耐火制品，用于各种高温工业领域，如钢铁、水泥、玻璃、陶瓷等。

此外，镁铬质浇注料还广泛应用于非金属领域。

例如，在化工行业中，其耐腐蚀性能可以承受各种酸碱溶液、盐溶液以及各种气体介质的侵蚀，因此可以用于制造化工设备的内衬和维修。

另外，镁铬质浇注料也可以用作垃圾处理炉和焚烧炉等设备的耐火材料，提高这些设备的耐用性和稳定性。

此外，镁铬质浇注料还可以应用于其他工业领域。

例如，在能源领域，镁铬质浇注料可以用于制造燃烧炉、锅炉和热交换器等高温设备。

在电子行业中，由于镁铬质浇注料具有良好的导热性能，可以用于制造散热器和散热模块，以提高电子设备的散热效果。

总之，镁铬质浇注料具有耐火性能好、热震稳定性好、耐腐蚀性能好等特点，被广泛应用于冶金工业、耐火材料行业、非金属领域以及其他工业领域。

随着科学技术的不断发展和应用的不断扩大，镁铬质浇注料的应用领域还将继续扩展和深化。