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耐火材料行業知識

濺渣護爐技術對耐火材料的要求

許多BOF轉爐鋼廠在采用濺渣護爐技術之前的一些年就聲稱,他們通過涂渣或“渣洗”已使耐火材料內襯的使用壽命提高。其具體做法是在出鋼后將轉爐前后搖動,使裝入側和出鋼側涂渣,這通常都是在每煉一爐鋼后進行一次性的涂渣操作。雖然這種涂渣技術對于爐底、裝入側和出鋼側是有效的,但不能使轉爐所有部位均涂上渣,特別是由于爐體不能向側面搖動,致使筒體上部和耳軸部位不能涂渣。由于濺渣技術確實能使爐襯較均勻涂渣,因而成為一種有重要意義的技術。

濺渣護爐技術的主要優點是可以降低重新砌筑內襯的耐火材料成本,由于砌爐時間減少而使爐子的利用率提高,還可以降低噴補爐襯成本以及由于產量提高而導致的成本降低。LTV鋼廠的實踐表明,其砌襯停爐時間從用濺渣技術前1984年的81天降為濺渣后1994年的11天,停工時間減少86%。轉爐利用率從24%提高到97%,噴補料減少近80%。其他鋼廠也由濺渣護爐取得了類似的節約。

大多數轉爐爐齡在1000爐與3000爐之間,采用濺渣技術后爐襯壽命成倍增加,在許多情況下均能超過10000爐或更高一些。由于所生產鋼種、渣中FeO含量、出鋼溫度、爐子形狀結構及濺渣操作情況的不同,爐子的壽命也有些差異。由于鋼水溫度與渣中FeO含量較高時耐火材料的蝕損率較高,在此情況時爐襯壽命比出鋼溫度與含量均低的轉爐短。一些鋼廠計算出每月實際節約資金達30萬美元, 這就意味著濺渣設備投資回收期為6個月以下。

雖然濺渣護爐技術使鋼鐵工業得到了成百萬美元的節約,但對耐火材料廠商卻提出了新的挑戰。為使濺渣技術最佳化,許多尚無答案的問題必須呈現在人們面前。耐火材料廠商所面臨的一個主要問題是確定或開發適于采用濺渣技術的最佳耐火材料內襯。

在采用濺渣技術之前,爐襯分區域綜合砌筑對于提高爐襯壽命很有作用,但這要用很昂貴的耐火材料。采用濺渣技術之后,某些部位就不再需要這些耐火材料了,可以用較便宜的耐火材料代替。此外,原內襯用的某些耐火磚可能對于濺渣技術來講又不是最佳的了。過去,爐襯高蝕損區域用盡可能不被渣滲透的昂貴耐火磚砌筑。但這種磚襯對于濺渣可能不再是優點,這是因為該種耐火磚內襯可能會使渣反彈或不被熔渣潤濕,因而濺起的熔渣不會粘附在磚襯上。密蘇里-勞拉大學今后的研究方向是確定濺渣時不同耐火材料系統之間的相互影響,以選擇適于濺渣技術的最佳耐火材料。

耐火材料廠商所面臨的另一個挑戰是設計和開發盡可能接近使用一些爐次后爐形的BOF爐襯材料,例如美國LTV鋼廠設計出一種厚度為750mm的新型BOF爐襯。由于爐襯開始使用時自然蝕損,達到濺渣時平衡點的爐襯厚度約為375mm,此時有的部位厚度為125mm以下。使開始爐形接近平衡爐形的新爐形設計將會消除爐襯開始運行時不必要的蝕損,這就降低了成本,保持更穩定的爐容,提高煉鋼生產的綜合效率。

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