爐外精煉是根據(jù)什么來選擇耐火磚的？

 

用于工業(yè)生產(chǎn)的爐外精煉方法，其精煉操作如脫氣、排除雜質(zhì)、調(diào)整成分與溫度等主要在鋼包中完成。按鋼包的功能司分為兩種類型。

（1）鋼包處理型，其特點是精煉時間短（10—30min），僅有鋼水脫氣、脫硫、成型控制和改變夾雜物形態(tài)等作用，但無補償鋼水溫度的功能。

（2）鋼包精煉型，具有補償鋼水溫度等多種精煉功能，適宜于高合金鋼和特殊鋼的精煉。精煉爐用耐火磚及相關(guān)技術(shù)，對保證精煉過程的正常進行和精煉鋼的質(zhì)量十分重要。盡管精煉方法多樣、操作各異，但鋼包內(nèi)襯所處條件卻有許多共同之處。如真空高溫范圍大，與堿度變化大的爐渣接觸反應(yīng)，并經(jīng)受鋼水一熔渣一氣流的劇烈沖擊，以及電弧輻射熱和激烈的熱震作用。為此，研制能耐高溫、抗侵蝕、耐沖刷、抗熱震、在高溫真空下較穩(wěn)定的質(zhì)耐火磚，對延長爐襯壽命、冶煉潔凈鋼，降低成本是至關(guān)重要的。下面河南耐火材料廠介紹下爐外精煉選擇耐火磚的依據(jù)A溫度一般精煉溫度高達1550—1700℃甚至1800℃。對AOD爐曾進行測定，當高溫度提高10℃，耐火磚壽命則降低30％。要求耐火磚具有高的耐火性能，能經(jīng)受高精煉溫度和局部過熱的沖擊，且在該溫度下出現(xiàn)的液相量較少，能抵抗低粘度爐渣的侵蝕。因此，應(yīng)選擇純度和直接結(jié)合率高的堿性耐火磚。間歇操作又會引起溫度波動，造成爐襯剝落，溫度波動當然越小越好，一般采用中間烘烤和縮短爐次間停歇時間，減小鋼包溫度變化以提高爐襯壽命。

在冶煉允許條件下，采用抗熱震性的鎂碳磚或用鎂鉻磚為好，若溫度急變雖大，但間歇時間較短，使用鎂白云石磚較好。如LF（V）鋼包，渣線部位用MgO-C或MgO-Cr2O。砌筑，側(cè)壁用MgO—CaO系或MgO—Cr20。砌筑，底部一般采用質(zhì)高鋁耐火磚。B攪拌所有爐外精煉法都裝有鋼水攪拌裝置。VOD、VHD（VAD）、AOD等是氬氣攪拌，一般在爐底吹氬處和距吹氬較近的爐壁損毀較嚴重。

電磁感應(yīng)攪拌（SKF），一般則在攪拌器位置和攪拌器對稱位置爐襯損毀較重。由于攪拌作用造成鋼水及渣的劇烈沸騰，加速爐襯耐火磚的損毀。因此，受沖刷嚴重侵蝕區(qū)應(yīng)采用高溫強度大的質(zhì)耐火磚如鎂鉻質(zhì)、高純鎂質(zhì)、鉻剛玉質(zhì)等。C處理時間精煉時間可長達1—4h，鋼水在鋼包中處理時間越長，爐襯損毀越嚴重。因此，應(yīng)采用抗渣性好、高溫蠕變小的耐火磚。D真空耐火磚的揮發(fā)速度隨溫度和真空度的提高而加大，爐渣滲透速度和數(shù)量也隨之加大。如LF（V）在高溫真空下的真空度可達67Pa以上，從而加速爐襯的損毀。

耐火氧化物在真空中的穩(wěn)定度與其蒸氣壓解離能、結(jié)合相活化能有關(guān)。在常用耐火磚的幾種氧化物中，以Alz03和CaO穩(wěn)定。設(shè)若在MgO磚中或鎂鉻磚中加入Al2O3可顯著降低磚的揮發(fā)速度。在1700℃，10-1Pa，Al2O3揮發(fā)速度僅為MgO的1/100，MA尖晶石為MK尖晶石的l/44?？梢姡瑑H從真空揮發(fā)性考慮，采用高CaO的鎂白云石磚和含Al2O3的鎂鉻磚更好。E電弧加熱ASEA-SKF、VHD（VAD）、LF等精煉爐都用電弧加熱，前者用電磁攪拌、后者用氬氣攪拌。接近電弧的熱點區(qū)，高溫直接熱輻射甚至高達2000℃，加之渣的噴濺，使爐襯損毀速度急劇增大。工作電壓越大，電弧越長，電與爐襯之間的距離越小，則爐襯耐火磚損毀越嚴重。因此，盡量使用較低的電壓、大電流、短弧操作，控制電心圓越小越好。

F精煉的鋼種鎂鉻質(zhì)耐火磚在還原氣氛的堿性爐渣下操作，耐火磚中Cr2O3，容易被還原成Cr。因此，精煉無鉻或低鉻鋼種時，不宜采用鎂鉻質(zhì)磚襯，而應(yīng)使用鎂白云石磚或鎂磚。精煉超低碳鋼時，為了避免可能性增碳，不宜采用鎂碳磚，應(yīng)用鎂鉻質(zhì)磚或鎂白云石磚為好。G渣的性質(zhì)選擇熔渣的佳組成，并在處理鋼水的過程中對熔渣進行控制。在精煉過程中，渣的變化范圍大，渣組成取決于多種情況的影響，渣的化學組分不一樣，單獨處理的方法也不一樣。a堿度耐火磚應(yīng)盡可能與爐渣相適應(yīng)，大限度降低侵蝕速率，提高爐襯壽命。當C/S＞2.0時，尖晶石就不穩(wěn)定，純鎂磚比鎂鉻磚抗渣蝕性好，選用鎂磚、鎂白云石磚和鎂碳磚。當C/S＜2.0時，應(yīng)采用鎂鉻磚或鎂白云石磚。b流動性爐襯的渣蝕取決于渣和耐火磚的接觸面積，接觸面越大渣蝕越嚴重。

在耐火磚顯氣孔率一定的條件下，渣的流動性越好，滲透磚中的量越大，渣蝕越嚴重。渣的粘度決定于其組成和溫度，一般酸性渣粘度大于堿性渣。控制熔劑如CaF2的加入量將有利于減輕爐襯的侵蝕。但堿度太小的渣又影響脫硫，還須二者兼顧。渣的溫度越高，粘度越小，流動性越大，渣蝕越嚴重。從各種耐火磚的高溫特性和外精煉爐高侵蝕區(qū)實爐效果，歐美等以鎂鉻質(zhì)磚為主，日本則以鎂白云石磚為普遍。

爐外精煉用耐火磚介紹

爐外精煉在高溫、真空、強烈攪拌、爐渣堿度波動幅度大等條件下操作，爐襯用耐火磚材質(zhì) 要求比煉鋼過程更加苛刻，需要使用能抗各類渣的侵蝕、耐沖刷、抗熱震、耐高溫的質(zhì)耐火磚。爐外精煉是將基本熔煉爐（轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐）煉出的成品或半成品鋼液，在盛鋼桶或其他專門容器中進行真空脫氣、吹氧、凋整鋼液成分和溫度等精煉處理。目前我國采用的爐外精煉方法有真空循環(huán)脫氣法（RH法）、真空提升脫氣法（DH法）、鋼包精煉法（ASEA-SKF法）、真空吹氧脫碳法（VOD法）、和氬氧脫碳法（AOD法）等。爐外精煉用耐火磚，各國依其資源和具體情況，采用的耐火磚種類有差異，但廣泛采用的是下列材料。

1）MgO-CaO-C系耐火磚，如鎂碳磚、鎂鈣碳磚、鎂白云石磚等。

2）直摶結(jié)合的MgO-Cr2O3-Al2O3系耐火磚，如鎂鉻磚、方鎂石、尖晶石磚。一般爐渣堿較低而波動大的部位使用鎂鉻系列較好，而爐渣堿度較高的部位使用鎂鈣系列為宜。

 3）高鋁耐火磚。

4）堿性不定形耐火材料。 RH設(shè)備各部位用耐火磚武鋼RH設(shè)備用鎂鉻磚的性能我國研制的精煉爐用耐火磚性能舉例國外精煉爐用主要品種的耐火磚性能舉例各國ASEA-SKF法鋼包渣線部位用耐火磚的性能VAD法鋼包用耐火磚的性能和使用部位

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