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高级碱性耐火材料的开发与平炉炼钢新工艺

时间:2014-08-13 15:43 作者:管理员点击:


二十世纪50年代左右,烧成镁砖和镁铬砖等碱性耐火材料什么是酸、碱性耐火材料)的开发和应用,逐步替代了硅砖砌筑平炉,即为碱性平炉,使用寿命显著提高,平均炉龄约为1000炉次。国内平炉始建于1890年,1980年以来,为了提高平炉炼钢的生产率,多数平炉逐步改成了顶吹氧气平炉。由于强化冶炼,炉龄大幅度降低,一般为300炉次。因此,开发了高级碱性耐火材料以适应平炉炼钢新工艺的需要。
 
1890年,“江南机器制造总局”(在上海)建立3吨和15吨酸性平炉各一座,是中国早的炼钢平炉。到1949年除鞍山有一些较大的平炉外,有为数不多的小型平炉。中华人民共和国建立后,修复、改造原有的平炉,并建设了新的大中型平炉。进入70年代后未新建平炉。目前中国平炉钢的产量约占钢产量三分之一左右。平炉炼钢工艺特征,可归纳如下三点: 
 
1)从外部供给热量:因平炉炉体庞大, 冶炼时间长, 炉墙散热损失和高温废气带走的热量大,除钢铁原料中各元素氧化产生热量外,必须从外部供给燃料和使用预热空气燃烧燃料,方能保持炼钢时需要的热量。不吹氧的平炉每炼1吨钢大约消耗 100万千卡的热量,相当于140公斤标准煤。
 
2)氧化性气氛:平炉熔炼室内燃烧气体(炉气)中含有O2、CO2、H2O等,在高温下,强氧化性气体向熔池供氧量每小时可达金属重量的0.2~0.4%,对熔池起氧化作用,使炉渣始终有较高的氧化性。单靠炉气供氧,速度慢,加铁矿石或吹氧可加速反应过程。 
 
3)炉渣的作用:炉渣的比重只有钢液的1/2左右,浮在熔池面上,介于炉气和钢液之间,是炉气向熔池传热和传氧的媒介。此外,炉渣还有去除硫、磷等杂质,保护钢液不致过氧化和防止钢液吸收气体(H、N)等重要作用。因此平炉炼钢要求造好具有一定碱度和流动性良好的渣,炉内需维持适当的渣量和渣层厚度,为造好渣,炉料熔化后,熔池中的铁水要保持适量的含碳量。在精炼时,依靠炉渣的传热和传氧,以及追加铁矿石或吹氧促进脱碳反应激烈进行,造成熔池的激烈沸腾,增大渣、钢的接触面积和加强传热、传质作用,以完成精炼任务。 

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