影响转炉炉衬寿命的主要因素分析及提高转炉

20个一问一答告诉你如何提高转炉炉衬寿命及炉龄？转炉炼钢(converter steelmaking)是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。

转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹;按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。

碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。

转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。

1 转炉的内衬是由哪几部分组成，各部分分别砌筑何种耐火材料?镁炭砖有哪几类，其理化指标是怎样的?转炉的内衬是由绝热层也称隔热层、永久层和工作层组成。

绝热层一般是用多晶耐火纤维砌筑，炉帽的绝热层也有用树脂镁砂打结而成; 永久层各部位用砖也不完全一样，多用低档镁碳砖、或焦油白云石砖、或烧结镁砖砌筑; 工作层全部砌筑镁炭砖，砌筑工作层的镁炭砖有普通型和高强度型，我国已制定了行业标准。

2 什么是综合砌炉?采用综合砌炉后，整个炉衬砖的蚀损程度比较均衡，可延长炉时的整体使用寿命。

(1)炉口部位。

应砌筑具有较高抗热震性和抗渣性、耐熔渣和高温炉气冲刷，并不易粘钢，即使粘钢也易于清理的镁炭砖。

(2)炉帽部位。

应砌筑抗热震性和抗渣性能好的镁炭砖。

有的厂家砌筑 MTl4B牌号的镁炭砖。

(3)炉衬的装料侧砌砖。

除应具有高的抗渣性和高温强度外，还应耐热震性好，一般砌筑添加抗氧化剂的镁炭砖;也有的厂家选用 MTl4A 镁炭砖。

(4)炉衬的出钢侧砌砖。

受热震影响较小，但受钢水的热冲击和冲刷作用。

常采用与装料侧相同级别的镁炭砖，但其厚度可稍薄些。

(5)两侧耳轴部位砖衬。

除受吹炼过程的蚀损外，其表面无渣层覆盖，因此衬砖中碳极易被氧化，此处又不太好修补，所以蚀损较严重。

应砌筑抗氧化性强的镁炭砖，可砌筑 MTl4A镁炭砖。

(6)渣线部位衬砖。

这个部位与熔渣长时间接触，是受熔渣蚀损较为严重的部位。

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提高转炉炉龄的措施
炉龄也称炉衬寿命。

是指转炉炉衬从投入使用到更换新炉衬止。

一个炉役期间所炼钢的总炉数，是衡量转炉生产水平的一项综合性指标，炉龄高低不仅代表着一个炼钢厂的技术装备、箱式炉工艺操作、生产管理等水平的高低，也决定着转炉的生产率、生产成本的高低。

1)炉衬耐材质量提高、采用综合砌炉是提高炉龄的基础，实验电炉优化炼钢系统，降低炼钢温度，提高溅渣效果是提高炉龄的关键；
2)提高炉龄可以降低生产成本，减少事故，管式炉增加产量和降低职工劳动强度，同时也对于炼钢生产、技术、管理等工作起到带动和促进作用。

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图 1 生产率、成本与炉龄的关系A 一炉衬费用；B 一喷补费用； A ＋B 一综合成本；C 一炉子生产率；D —最佳炉龄提高转炉炉衬寿命的原理及相应措施转炉从开新炉到停炉，整个炉役期间炼钢的总炉数称为炉衬寿命，简称炉龄。

它是炼钢生产的一项重要技术经济指标。

炉龄，特别是平均炉龄在很大程度上反映出炼钢车间的管理水平和技术水平。

炉龄延长可以增加钢的产量和降低耐火材料消耗，并有利于提高钢的质量。

但对于一定的生产条件和技术水平的车间，存在着一个技术经济效果最好的最佳炉龄，图-1为某厂的一例。

因此，应该努力改善生产条件和提高技术水平，将最佳炉龄不断提高到新的水平。

同时应该反对不顾技术经济效果而盲目追求最高炉龄的倾向。

1 转炉用耐火材料1.1 转炉用耐火材料的演变自氧气转炉问世以来，其炉衬的工作层都是用碱性耐火材料砌筑。

曾经用过白云石质耐火材料，制成焦油结合砖，在高温条件下砖内的焦油受热分解，残留在砖体内的碳石墨化，形成碳素骨架。

它可以支撑和固定白云石材料的颗粒，增强砖体的强度，同时还能填充耐火材料颗粒间的空隙，提高了砖体的抗渣性能。

为了进一步提高炉衬砖的耐化学侵蚀性和高温强度，也曾使用过高镁白云石砖和轻烧油浸砖，炉衬寿命均有提高，炉龄一般在几百炉。

直到20世纪70年代兴起了以死烧或电熔镁砂和碳素材料为原料，用各种碳质结合剂，制成镁碳砖。

镁碳砖兼备了镁质和碳质耐火材料的优点，克服了传统碱性耐火材料的缺点，镁碳砖的抗渣性强，导热性能好，避免了镁砂颗粒产生热裂；同时由于有结合剂固化后形成的碳网络，将氧化镁颗粒紧密牢固地连接在一起。

用镁碳砖砌筑转炉内衬，大幅度提高了炉衬使用寿命，再配合适当维护方式，炉衬寿命可达到万炉以上。

1.2 转炉内衬用砖顶吹转炉的内衬是由绝热层、永久层和工作层组成。

绝热层一般用石棉板或耐火纤维砌筑；永久层是用焦油白云石砖或者低档镁碳砖砌筑；工作层都是用镁碳砖砌筑。

转炉的工作层与高温钢水和熔渣直接接触，受高温熔渣的化学侵蚀，受钢水、熔渣和炉气的冲刷，还受到加废钢时的机械冲撞等，工作环境十分恶劣。

唐山科技职业技术学院毕业论文论文题目：转炉炼钢生产技术系别冶金专业年级07冶金高技炼钢2班学生姓名刘钊学号 78指导教师职称日期 2011年9月目录一、前言 (1)1、影响转炉寿命主要因素…………………………………………//2、转炉实用技术分析………………………………………………//二、提高炉龄的主要措施…………………………………………//1、炉衬的维护…………………………………………………//2、炼钢工艺……………………………………………………//3、冷却设备五、参考文献………………………………………………………//六、结论……………………………………………………………//致谢…………………………………………………………………//一、前言1.影响转炉寿命主要因素转炉炉衬用耐火材料砌筑，它由永久层、填充层和工作层组成。

转炉在吹炼过程中，炉内进行着极其复杂、激烈的物理化学反应和机械运动。

受高温和恶劣条件的影响，转炉炉衬在使用中易于受到损坏．其主要因素有以下几个方面。

（1）在兑入铁水、停吹、出钢以及装料时炉内温差变化造成炉衬砖受损炉衬经常在1600℃以上的高温下工作，受热时会产生巨大的膨胀应力。

在兑人铁水、停吹、出钢以及装料时由于炉内温度急冷急热变化很大。

必将产生温差应力及其它一些外力。

造成炉衬砖受损。

另外，冶炼过程中的不当操作也会对炉衬造成损坏。

（2）转炉炉衬损坏的侵蚀机理目前国内外广泛应用于转炉炉衬的耐火材料是20世纪80年代开始发展起来的一类较新型的碳复合耐火材料。

在实际生产中，转炉炉衬工作层被侵蚀损坏至残余厚度约为100m m左右就要更换炉衬。

大量的分析研究和实践证明，在造成转炉炉衬损坏的诸多因素中。

炉衬砖的脱碳是炉衬损坏的首要原因。

脱碳后的炉衬砖继而受到熔渣的化学侵蚀是炉衬损坏的另一重要原因：转炉在吹炼过程中，渣中(F e O)必须穿过反应层到达脱碳层反应界面，二者在相会处发生脱碳反应。

炉衬脱碳反应的结果，就是反应界面的推进，即原质层不断转化为脱碳层，脱碳层不断转化为反应层，而反应层不断地进入渣中。

浅谈复吹转炉炉衬寿命与溅渣护炉技术【摘要】：转炉炉衬寿命是在转炉炼钢过程中反映重要的技术指标。

溅渣护炉技术的应用更好的使炉衬寿命延长。

本文将从影响转炉炉衬寿命因素及溅渣护炉技术来分析如何提高炉衬寿命。

【关键词】：转炉炉衬炉衬寿命溅渣护炉前言：转炉炉衬寿命即炉龄是一个综合性的技术指标，反应了一个企业的技术管理水平。

提高炉龄一直是冶金工作者追求的目标。

近十几年来，由于炉衬材质的不断提高和工艺操作方法的改进，特别是在热状态下护炉技术的研究与开发的结果，使转炉炉龄有了显著的提高，炉衬耐材消耗的减少直接带来了成本的降低。

转炉溅渣护炉技术就是杰出的代表。

１９９８年 ,美国ＬＴＶ钢公司采用溅渣工艺 ,炉龄达到２４６０９炉 ,创造了世界炉龄的最高记录。

转炉采用溅渣工艺后 ,炉龄成倍增加。

溅渣护炉是一项非常有效的提高炉龄的手段，它是通过高速氮气射流冲击出钢剩余后炉内的熔渣，使熔渣（该炉渣成分是经过调整的）在尽可能短的时间内均匀喷溅涂敷在整个转炉炉衬表面，并形成具有一定厚度而且致密的溅渣层，该溅渣层阻止了转炉炉渣、炉气对炉衬的侵蚀，因此起到了提高炉龄的作用。

实践证明，转炉溅渣护炉技术装备简单、投资少、操作可靠，可以大幅度提高炉龄，降低耐火材料消耗，是值得大力推广的实用性新技术。

1.转炉炉衬寿命转炉炉衬目前普遍采用的是镁炭砖。

镁炭砖的抗渣性强，导热性能好，避免了镁砂颗粒产生热裂；同时由于有结合剂固化后形成的炭网络，将氧化镁颗粒紧密牢固地连接在一起。

1.1转炉炉衬所用耐火材料:1镁炭砖材料：A镁砂：含MgO大于95%，杂质要低B高纯度石墨2结合剂：煤焦油、煤沥青、石油沥青等3添加剂：向原料中添加Ca、Si、Al、 BN等金属元素或化合物镁炭砖是炉衬的主要材料，而氧化镁是镁炭砖主要成分，氧化镁含量与炉龄的关系可用MgO%与侵蚀深度的图来反映，如图一图一1.2转炉炉衬主要损坏原因:1机械作用。

加废钢和兑铁水对炉衬的冲撞与冲刷等。

转炉高级工复习题一、判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的请在括号内打“×”）1.>在转炉吹炼中，造成炉渣“返干”现象的主要原因是供氧量小于碳氧化反应所耗氧量。

( )2.>高碱度、大渣量、高温、低氧化铁有利于转炉去硫。

( )3.>碳能够提高钢的耐蚀性能。

( )4.>钢中的铝元素对钢的性能影响是细化晶粒，改善韧性。

( )5.>在合金化过程中，钢中锰、硅增加时钢液的粘度降低。

( )6.>转炉脱碳速度的变化规律是由于铁中的碳含量由高到低，所以脱碳速度由高变低。

( )7.>一般情况下，脱磷和脱硫主要在冶炼中期进行。

( )8.>钢铁料消耗量是指铁水加废钢加合金加铁矿石的吨钢消耗。

( )9.>锰是提高钢耐磨性的主要因素。

( )10.>萤石化渣作用快，且不降低炉渣碱度，因此，对炉龄没有影响。

( )11.>在炼钢过程中，温度的控制实际上就是确定冷却剂加入的时间和数量。

( )12.>炼钢的主要金属料是指铁水、废钢、石灰。

( )13.>在碱性炉渣中，(SiO2)超过一定值后，会使炉渣变粘。

( )14.>镁碳砖、镁砖、粘土砖的主要成份是MgO。

( )15.>混铁炉的作用主要是为了贮存铁水。

( )16.>炉渣的氧化性强，有利于去硫而不利于去磷。

( )17.>脱氧反应的意义就在于把铁水中的碳含量降到钢种规定的范围内。

( )18.>石灰加入量越大，去磷效果越好。

( )19.>铁水中的各元素，碳的发热能力最大。

( )20.>在转炉冶炼过程中，只要控制得当，脱碳和脱磷可同时进行。

( )21.>硬吹和软吹是按供氧量的大小区分的。

( )22.>氧气顶吹转炉炼钢法是目前最盛行的炼钢方法之一。

( )23.>耐火材料抵抗因温度急剧变化而不开裂或剥落的性能称为热稳定性。

( )24.>合金化中锰的吸收率大于硅的吸收率。

提高转炉炉龄的措施与效果转炉是钢铁生产的重要设备，其炉龄是衡量设备运行效率和生产成本的重要指标。

随着钢铁工业的发展，提高转炉炉龄已成为钢铁企业的重要课题。

本文将从设备维护和管理两个方面，探讨提高转炉炉龄的措施和效果。

一、设备维护1. 炉墙保护炉墙是转炉的重要组成部分，其材质是影响炉龄的关键因素。

炉墙的磨损和腐蚀会直接影响炉壳的稳定性和密封性，从而影响转炉的寿命。

因此，及时维修和更换炉墙是延长炉龄的有效措施。

2. 炉底维护炉底是转炉的另一个重要组成部分，其质量直接影响炉底寿命和转炉的稳定性。

炉底长期受高温冲击和化学腐蚀，易出现裂缝和变形，导致炉底渗漏和掉块。

因此，定期对炉底进行检查和维修，及时更换炉底，可以有效延长炉龄。

3. 炉壳维护炉壳是转炉的外壳，其质量直接影响炉龄和安全性。

炉壳的磨损和腐蚀会导致炉壳变薄，从而降低炉壳的抗震性能和密封性能。

因此，采取防腐措施和定期检修炉壳，可以有效延长炉龄，提高设备的安全性。

二、管理措施1. 制定合理的生产计划制定合理的生产计划是提高转炉炉龄的重要措施。

合理的生产计划可以避免转炉因生产过程中频繁启停而受到损伤，保证设备长期稳定运行，从而有效延长炉龄。

2. 加强设备管理加强设备管理是提高转炉炉龄的另一个重要措施。

通过建立健全的设备管理制度，加强设备检修和维护，及时发现和处理设备故障，可以有效减少设备损伤，延长设备寿命。

3. 培养技术人员培养技术人员是提高设备管理水平和延长炉龄的重要保障。

技术人员具备丰富的技术经验和实际操作能力，可以有效发现和处理设备故障，提高设备的运行效率和安全性，从而延长设备寿命。

三、效果分析通过上述措施的实施，可以有效延长转炉的炉龄，提高设备的运行效率和安全性，降低生产成本。

具体表现在以下几个方面：1. 延长设备寿命通过定期检查和维护设备，及时更换炉墙、炉底和炉壳等易损件，可以有效延长设备寿命，降低设备更换成本。

2. 提高设备运行效率通过加强设备管理和培养技术人员等措施，可以提高设备运行效率，降低生产成本和能源消耗。