当前位置：文档之家 › 炼钢用耐火材料的技术进步

炼钢用耐火材料的技术进步

  • 格式：pdf
  • 大小：146.46 KB
  • 文档页数：4

二炼 钢
８ ｔ× ３ ０
二姨 钢
９ ｔ× ３ ０
维普资讯
２０ ０ ２年第 ２期
钢
铁
技
术
・ ５ １ ・
炼钢 用 耐火 材 料 的技 术进 步
炼钢 室
【 摘
乇承 宽
勇
李中 金
要 】 简要叙 述 了转炉炼钢 ，连踌 ，炉外精 炼用耐 戈材料的技术进步及相 关耐戈材料的理化性 能指柿
耐 材料 技 术进步
Ｊ 炉衬 寿命 如表 １ 示 。 一 所
般为 ３０ ０ ０炉 ～５ ０ 炉 ．川崎 水 岛厂 第 一炼钢 ００
厂 １０ ｔ顶底 复 吹转 炉炉衬 寿命 已达 ８ ８ ｌ９炉 ，创 Ｌ 造 了项底 复吹 转炉 炉 衬寿命 的世 界 纪录 （９ ９年 １８
２月 ｌ ８日～ １９ ９ ０年 ３月 ９日）。炉衬 耐村 单耗 已
降低 到炉 衬砖 ０ ２ ｇ ｔ钢 ，喷 补料 ０ ３ ｇ＂ ５ ｋ／ ．９ ｋ／ ｔ
钢 。又如 ，武钢 ｌ炼钢 厂 １８ Ｉ ９ ３年 使用 焦油 自云
表 ｌ ２ ０ 年 几个重点转炉钢厂的妒对寿命 （ ） ００ 炉
苘钢 鞍钢 武 钢 重 钢 葶 钢 丰钳 包制 ・制 宝 制 锯
钢 铁 企 业 是耐 材 消 耗 的大 户 ，随 着我 国钢 铁 ｌ 的发 展 ，耐 火材 料 ［业 相应 也获 得 了迅速 发 ， 业 展 。炼钢 Ｈ耐 火 材料 品种 多 ，数 量 大 ，质 量 要 求 ｜ 高 ，如转 炉炉 衬晟 初 阶 段 用 白云 石 砖 ，炉 衬 寿 命 仅 为 ２０ 炉 ～４ｏ 炉 ，其后 用镁 白云 碳 砖 、烧 ０ ０ 成 白云石一 步料砖 ，于 ２ ０世纪 ８ ０年代 中期 各厂 义相 继 开 发使 用 了镁 碳 砖 ，使转 炉炉 衬寿 命 大 幅 度提 高至 １０ ０ ０炉 上 。近 年来 由于采 用 了优质 镁 碳 砖 ，采 取综 合砌 筑 炉 衬 ，并加 强 喷 补 ，尤 其 是 近年 来 采 朋 了溅渣 护 炉 技 术使 转 炉 炉 衬寿 命提 高 至数 ｆ炉 ，有些 钢 厂 炉 衬寿 命 已超 过 万 炉 。喷 射 冶金 用 的喷枪 采 用 高铝 质 浇铸 料 或 组 台喷 １ ・
钢
铁
技
术
２ ０ 年 第 ２期 ０２
寿命 高达 １４ ４ １炉 。在此 期 间 ，日本转炉 炉 衬寿命
一
砖 ，炉 衬寿命 仅 为 ４ ６炉 ； Ｌ８ ４ ９５年 开始 采用镁 碳 砖砌 炉 ，到 １８ ９８年炉 龄 已提 高至 １９ ９炉 。 ２ 近 年 来我 国转 炉 多 采 用 综合 砌 炉 ，同 时加 强 丁对 炉体 的维护 ，适 日喷 补 ，推Ｊ 溅 渣 护 炉 ，使 《 Ｊ 转 炉炉 衬寿 命大 幅度 提 高 ２０ 年 全 国重点企 、 ００ 转 炉炉 衬寿命 平均 已达 ２４ ６ １炉 。我 国儿个转 炉钢
使喷枪寿命大为提高 钢包用粘土砖、腊石砖或 般 高铝 砖 已不 能适 应 炉 外 精炼 要 求 ．近 年 来 开
一
发 了 ｎｏ ｇ —ｃ砖 、ＭＯ ａ 一ｃ砖或 高质量 高铝砖 ｇ —ｃ （ ） 和 高铝 浇铸 料 ． 已使钢 包耐 材寿 命从 ｌ Ｏ炉左 右提
设计的 电极 嗣节器 应达 到 以 Ｆ目标：
【 关键 词 １ 炼铜
１ 前言
高至数 十炉 ，有 些钢 厂甚 至超过 ｌ０ 炉 。扳坯 连 Ｏ 铸 用熔 融石 英质 浸入 式水 口、锅碳质 浸 ＾ 式水 口、 长水 口、 整体 塞 棒和 滑 动 水 口以及 小 方垤 连铸 用 的锆 质 定径 水 口 、中间 包 涂料 、隔 热 板锋 专 川 耐
材的应用均取得 了长足的进步。
２ 转 炉 炉 衬 用 耐 火 材 料
２ １采 优质镬碳转炉衬寿命』幅度提 高 ＿ ＝ 随着连 铸 及 炉 外精 炼 技 术 的 普遍 采用 ，转 炉
出钢 温度 相 应 提 高 ，冈 此 ，对 转 炉炉 衬 耐村 要 求 更加 苛刻 ．在 初 期阶段 采 Ｈ 的焦 油 自 云 或镁 质 ｜ 自云石 砖 已远不 能适应 转 炉冶炼 要 求 。宝钢 １７ ９８ 年 从 新 日铁 引进 的 ３０ ｔ人 型转炉 设计炉 村寿 命 ０ 仅 为 ｌ０ 炉 ．９５ Ｏ０ １８ 年投 产 初期 炉衬 寿命 只达 ４６ ７ ８ 炉 ， １８ ９ ７年选 ９３炉 ，由 采用 了镁 碳砖 综合砌 ４ 炉 １８ ９８年达 到 １５ ０２炉 。 １９ ９０年 鞍钢 １９ ｔ转炉 ８ 最 高炉 村寿 命 选 到 １０ ７８炉 酋锅 ３ ０ ｔ转炉 炉 村
术 ．但也 需 要 我ｗ 不 断更 新 和 完善 ， 希望本 文 能 』 给 设 计人 员提 供 ＿些有 用 的信 息 ． 以便 任选 Ⅲ 【 一 ｂ 极 调 节器 时 能 做 到心 中有 数 。由 ］水 平 有 限 ，文 中难 免会 有错 误之 处 ．希 颦 人 家在 阅 读 后提 ｎ ： ； 最
贵意 见 。
】 Ｊ尽量缩短系统 （ 包括 电气及机械 ）响应时间 ；
２ ｊ省 电：要 求 ３相 电弧 稳 定，减 少短路 和起
弧次数 ．提 高功 率田数 ，减 少无 功损耗 ； ３ 降低 电极 消耗 ： ｊ ４ ）减 少炉 子维修 次数 ； ５ ）结 台国情 选择 合适 的元器 件 和配件 ； ６ ）运 行稳 定 、系统 可靠 、价格 适 中 、便 利使 州和维 护方 便 。
８ 结 语
参考 文献
ｌ 南条敏大 炼钢 电弧妒 设备 高 被益 运｛ ｌ ｒ
业 ｍ版 社 ．２ ０ ００
２ 束 ＝ ．屯弧炉炼钢 冶 Ｔ业｛ 版札＋ ９ ５ 盘林 ＝ Ｈ １ ９
钢包 精 炼 炉 电极调 节 器 虽然 是 ～项 成 熟的技
（ 收稿 日期： ２ ０ ～０ ０ ］ ７—１ ） Ｏ

合集下载

冶金工业炉窑耐火材料新技术新材料

冶金工业炉窑耐火材料新技术新材料

冶金工业炉窑耐火材料新技术新材料
冶金工业炉窑耐火材料的新技术和新材料涉及以下几个方面的进展：
1. 材料组分优化：通过研究和改进材料的化学成分，以获得更好的耐火性能。

例如，添加具有良好高温稳定性和耐腐蚀性的化合物，如氧化镁和碳化硅。

2. 材料结构设计：使用新的结构设计方法来提高耐火材料的性能。

比如，采用多孔结构来增加材料的热稳定性和抗侵蚀性。

3. 纳米技术应用：通过纳米技术改变材料的微观结构，提高其力学性能和耐火性能。

纳米材料具有更高的比表面积和优异的机械性能，可以增强材料的耐热性和抗侵蚀性。

4. 涂层技术：利用涂层技术在耐火材料表面形成保护层，提高其抗热腐蚀和抗侵蚀性能。

例如，采用化学气相沉积或物理气相沉积方法在材料表面形成稳定的氧化层。

5. 复合材料应用：利用不同性能的材料进行复合，以提高整体材料的性能。

例如，将高温强度高的碳化硅颗粒与耐火砖基体组合，形成复合材料。

6. 先进制备技术：采用先进的制备技术来提高耐火材料的性能。

例如，采用溶胶-凝胶法、电渣熔化法等制备方法，可以获得
具有良好微观结构和均匀性的耐火材料。

这些新技术和新材料的应用，可以大大提高冶金工业炉窑的热效率、耐火性和抗腐蚀性，有助于提高工业生产的效益和环境友好性。

高炉中用耐火材料的新技术

高炉中用耐火材料的新技术

高炉中用耐火材料的新技术耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。

它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种制品。

它具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性。

高炉是炼铁的主要设备，它具有产量大、生产率高和成本低的优点，这是其它炼铁方法所无法比拟的。

随着世界各国钢铁工业的进步，高炉朝着大型化、高效化和长寿化发展，逐步采用富氧喷煤、高风温操作、高压炉顶等新的冶炼技术。

高炉炉衬工作条件随之发生了重大变化，其使用寿命降低较多，一般只有5～6年。

特别是高炉炉身下部及炉腰、炉腹部位，其使用寿命就更短。

为适应这一发展，高炉用耐火材料也有了较大的变化，长寿命新型、高效耐火材料逐渐被应用，高炉寿命逐步提高。

根据高炉炉衬的操作条件和蚀损的特征，要求耐火材料具有：⑴好的高温使用性能，在长期高温下热稳定性好。

⑵温和高温下的强度要高，耐磨性能要好。

⑶密度高，导热性好，显气孔率低，高温收缩小。

⑷能抵抗高温、高压下的铁水、熔渣、高炉煤气和炉尘的剧烈冲刷和侵蚀。

⑸耐火砖外形尺寸准确，能确保砖缝达到规定的要求。

目前，高炉用耐火材料的品种很多，炉身中上部一般采用性能优异的粘土砖或高铝砖，炉身下部、炉腰及炉腹则用碳质制品、碳化硅砖、莫来石砖、刚玉砖等特种耐火材料，特别是最近发展起来的碳化硅砖，在高炉上的应用获得了成功。

同时，其它不定形耐火材料也得到了广泛应用。

1 高炉用耐火材料的发展在过去的20年里，高炉炉缸的工作条件发生了很大变化，要求高炉炉缸用耐火材料内衬须承受更加恶劣的生产条件，与此同时，依靠提高内衬材料的使用寿命，达到提高高炉经济效益和效率的目标。

传统上，炉缸主要使用碳质耐火材料，随着铁水温度的提高，高炉的产量也提高，将加速碳质耐火材料恶化的速度。

为了能应高炉新的冶炼条件。

热力学观点是以下列理论为依据：受热面温度越低，耐火材料损毁越慢。

它强调通过高热导率的半石墨质炭块将热量传递给冷却系统。

从而实现热平衡。

炼钢电弧炉用耐火材料的发展

炼钢电弧炉用耐火材料的发展

炼钢电弧炉用耐火材料的发展摘要：炼钢电弧炉是以电极端部和炉料之间发生的电弧为热能进行炼钢的设备。

电弧炉以废钢为炉料直接炼钢，与矿石炼铁后再炼钢相比，基建投资少，节能60%、节水40%、减少废气排放86%、减少废渣97%。

交流电弧炉历史悠久，交流电是通过三根石墨电极输入炉内，在电极下端与金属料之间产生电弧，利用电弧高温直接加热炉料，使炼钢过程得以进行。

供电功率越高，炉料熔化速度越快，降低能量消耗越多，因此出现超高功率（UHP）电弧炉。

在超高功率的基础上发展了直流（DC）电弧炉炼钢。

直流电弧炉是以一根石墨电极的端点为阴极，炉底为阳极，石墨电极位于炉膛中心部位。

与UHP相比设备结构简单，建设费用低，熔池中的电流与热量分布比较均匀，不存在过热区域，因此耐火材料损耗比较小、节能且噪音小等。

目前，炼钢电弧炉向大型化、控制自动化方向发展。

关键词：炼钢电弧炉；耐火材料；发展引言钢铁金属电炉作为原料，具有独特的发展优势。

研究表明，使用废钢作为直接铁和使用矿石作为再生铁可节省60%的能源，节约40%的水，减少86%的排放，减少97%的残留物。

同时，由于发展了直接铁回收，为电炉提供了金属球，以替代大部分废钢铁，促进电炉钢的发展。

目前，炼钢炉正在向普遍化、高功率和自动控制等方向发展。

随着电炉炼钢技术的发展，所用耐火材料的要求必须提高，电炉所用耐火材料的现状和发展必将成为关注的焦点。

1电弧炉的结构变化传统的电弧炉由炉顶（又称炉盖）、炉墙、炉坡、炉底和出钢槽构成，全部用耐火材料构筑，外包钢制炉壳。

炉墙一侧设有炉门，另一侧为出钢口，并与出钢槽相连。

而UHP和DC电弧炉采用偏心炉底出钢，使炉体由倾动式改为固定式，炉底有供气搅拌设置，炉顶安装氧-燃料烧嘴，在炉底偏心位置设置出钢口，代替出钢槽。

由于取消了倾动设备，扩大了水冷面积，缓和了炉衬的损毁，适当降低了出钢温度，并缩短了出钢时间，从而降低生产成本。

炉墙采用镶砌水冷箱式水冷套措施，其内表面喷涂一层耐火涂料，使其挂渣形成保护层，可有效降低耐火材料消耗，但电耗可能增加。

炼钢用耐火材料的技术进展和开发趋势

炼钢用耐火材料的技术进展和开发趋势


#" 耐火材料用量 图 & 显示了过去 &# 年高炉和炼钢耐火材料 单耗的变化。总的耐火材料单耗趋于减少， 最近 达到了 ’ () * + 的水平。就耐火材料的种类而言， 耐火砖和不定形耐火材料也趋于减少。关于不定 形化的发展， 不同工序都有一定程度的进展。 $" 炼钢用耐火材料的最新进展 "- &! 铁水预处理用耐火材料 随着上世纪 .# 年代开始实施铁水预处理， 混 铁车、 铁水包等铁水运送设备的耐火材料已从黏 土砖改成了 /0" 1% 2 345 2 5 砖。后来， 开发了渣 线用低 341" 的 /0" 1% 2 345 2 5 砖， 材质进一步得 到了改进。目前主要使用进口砖， 期待降低耐材 单耗。还采用湿式喷射方式进行修补。 "- "! 转炉用耐火材料 转炉用耐火材料使用镁碳砖大约已有 "# 年 的历史。随着铁水预处理比例的扩大， 以及渣中 6)1 提高等操作条件的改善， 转炉寿命能稳定达
图 &! 高炉和炼钢耐火材料单耗的变化
!!"
炼钢用耐火材料的技术进展和开发趋势
（ 日） 丹村 洋一
摘要! 综合论述了近期日本钢铁工业用耐火材料的使用和发展状况。详细介绍了从铁水预处理到连铸各个 工序炼钢耐火材料的应用和热点研究情况。提出了今后耐火材料的主要发展趋势， 包括涉及耐火材料的环 境、 节能和用后耐火材料的回收利用等目前人们普遍关注的问题。 关键词! 耐火材料! 寿命! 不定形化! 单耗
世! 界! 钢! 铁 转炉炉衬采用了不同种类的镁碳砖以实现均 衡筑衬。而且， 对于关键部位， 采用可靠性和耐用 性高的砖砌筑； 对于使用条件不苛刻的部位采用 低档砖砌筑， 达到长寿命和降低耐材单耗。最近， 风口和风口周围砖以外的部位几乎全部采用进口 砖替代。 针对损毁严重、 对转炉寿命起决定作用的部 位， 由于各个钢厂的转炉形式和操作情况不同， 出 现了底吹转炉的风口以及周围炉底砖的损毁， 炉 口耐火材料的剥落等问题， 相应地都在进行课题 研究。炉衬材质的改善也在继续进行。最近有文 献报道， 通过控制弹性率和减小膨胀等有望改善 抗剥落性。也有文章报道， 采用特殊石墨， 低弹性 率的风口砖， 耐用性是原来的 " 倍以上， 达到了 # $$$ 炉。针对炉口周围耐火材料的剥落问题， 采取倾斜式砌炉或采用整体浇注， 主要从结构上 进行改进。倾斜式砌炉法也适用于从炉底到炉身 的弯曲部位， 认为由于应力缓和减轻了损耗。 "% &! 钢包用耐火材料 自从上世纪 ’$ 年代后半期开始使用铝尖晶 石质浇注料以来， 钢包衬的不定形化一直在不断 发展， 现在， 包壁一般使用不定形耐火材料。后 来， 铝镁质浇注料得到开发使用， 湿式喷射施工和 修补的应用等， 大幅度提高了钢包的寿命， 也减少 了施工时间。关于包底， 不定形化也在推进， 冲击 区采用低水分致密预制块， 提高了寿命。关于钢 包渣线， 有报道显示， 为了钢包整体不定形化， 对 渣线用高耐侵蚀性不定形材料进行了开发研究， 并进行了使用试验。但由于不定形耐火材料的耐 用性不够， 目前渣线一般还是采用镁碳砖。为改 善钢包保温性能， 开发了低导热镁碳砖。为防止 超低碳钢冶炼时增碳， 开发了超低碳镁碳砖。这 些都是为了提高钢包功能而开发的镁碳砖。渣线 用镁碳砖与转炉用一样， 主要使用进口砖。最近 的热点是， 采用纳米碳以使镁碳砖低碳化， 也有纳 米镁碳砖实炉使用试验的报道。 "% #! () 脱气用耐火材料 () 脱气真空槽用耐火材料， 一直采用镁铬 砖施工， 但由于用后砖的处理以及因高温烧成耐 火材料的制造成本较高等问题， 改为使用镁碳砖 和刚玉尖晶石浇注料等， 各大钢厂正在推进 () 炉衬的无铬化。 "% *! 中间包用耐火材料 中间包耐火材料与钢包耐材一样， 从上世纪