轉爐頂底復吹技術和溉渣護爐技術的應用,使轉爐冶煉品種擴大,質量和生產效率大幅提升,而作為轉爐煉鋼過程的最后一道工序一出鋼,成為影響冶煉質量、產量和品種的重要因素。出鋼口的使用壽命、更換時效及修補壽命則直接影響著煉鋼生產效率和轉爐冶煉周期。轉爐出鋼口修補料的燒結時間和使用壽命直接影響著煉鋼生產。
出鋼口修補方式
我國鋼鐵企業擁有的轉爐公稱容量雖然不盡相同,但其修補出鋼口的方式都基本一致,一般有兩種方法。一是采用小型噴補機,即裝上新出鋼口管磚后,向管磚周邊噴補密封料,該料為半干法噴補,一般含水量在15%左右,噴補料進入爐內后,噴補料的水份一部分迅速沸騰揮發,另一部分則和噴補料結合分布在管磚周邊燒結,達到保護管磚的目的;二是配合投拋料直接向修補處噴水,在爐內高溫下,部分水與投拋料結合被燒結后形成保護層。
兩種噴補方法的缺陷
以上兩種方式雖然解決了出鋼口管磚的更換與周邊蝕損部位的修復,保證了冶煉的正常進行,但也存在以下明顯缺陷。
(1)轉爐內襯均以鎂碳磚砌筑,大量水份進入存在高溫的爐內,使部分襯磚工作面迅速水化而形成Mg(OH)₂,其后果是磚體粉化膨脹、疏松,而失去內襯的作用,其反應式具體為:MgO+H₂0→Mg(OH)₂(白色粉末)
(2)由于水份進入爐內形成驟冷效應,導致襯磚的過渡層與未變層界面出現裂紋,隨著水的不斷加入,其裂紋逐漸擴大而形成裂縫,即磚體斷裂,相當一部分磚會自動脫落,最終發展成凹坑。
(3)半干法噴補料及人工噴水給出鋼口帶來的水份,特別是人為噴水量很難控制,使出鋼口周邊的內襯及出鋼口座磚的使用質量受到較嚴重的危害,主要表現為該部位很容易發生磚體破損、疏松、無強度、蝕損過快等,因此出鋼口滲鋼、漏鋼不可避免,而一旦出鋼口漏鋼,修補特別困難,給轉爐的正常運轉帶來明顯影響。
(4)爐內水的存在,不僅破壞爐內氣氛,還存在安全及漏鋼等多方面的隱患。轉爐鎂碳磚在常溫下都應避免水化,更何況在高溫條件下,因此,每一次更換出鋼口管磚都會對襯磚、座磚和管磚造成不同程度的損害,因而大大縮短了該部位使用壽命,該部位中后期往往會形成很深的奶嘴狀凹坑,且管磚的使用壽命亦較低,一般保持在200爐次以內,更換出鋼口管磚頻繁,這還不包括水蒸汽對爐內其它襯磚的損傷。
(5)整個爐役內頻繁更換出鋼口管磚,使得其周邊部位使用環境變得愈加惡劣,特別是出鋼口座磚,后期已難以見到本來面目,不僅修補料大量增加,而且修補亦越來越困難,修補時間也越來越長。