所在位置:首页 >> 行业新闻>> 资讯详情

RH精炼炉用耐火材料的选用及损毁因素

作者:1180发布时间:2020-03-31

  RH炉最早只作为真空脱气装置,那时工作层一般采用高铝砖与黏土砖砌筑,之后随着技术的进步和工作环境的改变,传统的黏土砖与高铝砖已无法满足使用要求。经过不断的实验和探索,开始逐步将普通烧成镁铬砖应用在RH炉上,炉衬寿命提高数倍,后来又开发了直接结合镁铬砖、半再结合镁铬砖以及再结合镁铬砖,它们应用在了RH炉的不同部位,使用效果良好。现在,一些具有新功能的RH炉需要吹气和喷粉,耐火材料的使用环境更苛刻,损毁严重,需要选用高性能耐火材料。

  目前由于RH炉的浸渍管、环流管和下部槽内衬部位使用条件非常苛刻,大部分采用w(Cr2O3)≥20%的电熔再结合镁铬砖砌筑;上部槽与中部槽和熔渣直接接触的机会较少,但是也会受到熔渣和钢水的以及外加的合金的粘附侵蚀,其使用寿命一般要求为下部槽的3倍以上,因此经常使用半再结合镁铬砖砌筑使其w(Cr2O3)在16~20%之间;热弯管是RH炉的废气烟道,使用环境较好,要求其使用寿命为下部槽的6倍,目前仍使用直接结合镁铬砖。

  RH精炼炉用耐火材料损毁

  RH炉炉体从上往下一般分为热弯管、上部槽(含合金溜槽)、中部槽(有些RH炉不含)、下部槽环流管(上升和下降环流管)和浸渍管(上升和下降浸渍管),上部槽和顶部内衬耐火材料,不会直接接触钢水和熔渣,使用寿命较长。中部槽在运行过程中直接接触部分钢水与熔渣,且RH炉从料斗加入辅料时会对其产生巨大的机械应力和冲刷,这都会直接影响内衬材料的高温剥落,甚至损毁。下部槽和升降管(浸渍管),其内衬材料由于会受到钢水与高温气流带来的机械应力与冲刷而产生热剥落。

  此时外壁不仅受到温度变化带来的急冷急热影响还要受到熔渣的侵蚀,可见下部槽和升降管(浸渍管)是整个RH炉的高损毁区,决定了RH炉的使用寿命。在下部槽和升降管(浸渍管)所使用的耐火材料中,由于受到熔渣的侵蚀与渗入,在砖内形成了变质层,然后在变质层与未变质层之间产生了平行于工作面方向的龟裂,由此引起的剥落可以使RH炉提前损毁。同时熔渣渗入侵蚀破坏内衬颗粒间的结合,致使耐火材料结构疏松颗粒易于流失而遭损毁,该关键部位应选用抗熔渣侵蚀和渗透性好、结构致密、抗热震性良好的高性能耐火材料。

  RH精炼炉的正常工作温度一般在1560~1650℃之间(最高达到1700℃),真空度最高可达10Pa,每炉抽真空的时间应该小于40min。目前宝钢300t的RH精炼炉的钢液循环流量应经提高到了230-240t/min,这意味着对耐火材料提出更高的使用要求。特别是高级特种钢的产量不断增加,环流量将会进一步增大,通过大量吹入气体的方法,以进行超低碳钢快速生产。环流量越大,耐火材料内衬磨损将会越严重;冷风吹入量的提高则造成了热剥落;大量的钢包熔渣吸入又加剧了侵蚀和剥落,这些因素都会造成耐火材料提前损毁。

  RH精炼炉因中下部槽、环流管和浸渍管与高速钢水、高温气流、所加入的合金以及熔渣直接接触,使用环境最为恶劣,所以使用时间也最短,其损毁机理见表1。