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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划转炉耐火材料转炉用耐火材料(refractoriesforsteelmakingconverter)砌筑炼钢转炉使用的耐火材料。转炉是一种不需外加热源，主要以液态生铁为原料进行炼钢的直立式圆筒形炉(见图)。根据炉衬耐火材料的性质，分为酸性转炉和碱性转炉两种。根据气体吹入炉内的部位，分为底吹、顶吹、侧吹和顶底复合吹炼转炉(见彩图插页第19页)。世界各国由于铁水成分及耐火材料资源不同，因而炉衬砖的选择也有所侧重。美国主要使用焦油结合镁砖、方镁石砖、焦油浸渍烧成方镁石砖，20世纪90年代以
2、来也使用镁碳砖。法国主要使用白云石砖、镁白云石砖、白云石碳砖、沥青结合镁砖和镁碳砖。英国曾使用过焦油白云石砖，烧成白云石砖，1989年以后大量使用镁碳砖。俄罗斯多采用焦油白云石砖，少数工厂也使用焦油镁砖和方镁石尖晶石砖。日本是最早将镁碳砖从电炉移置于转炉的国家，使用效果在世界上处于领先地位。中国转炉炉衬的发展经历了焦油结合白云石砖、焦油结合镁砖、镁白云石砖、高钙镁砖、镁白云石碳砖及镁碳砖(见彩图插页第19页)等过程。综上所述，世界各国均逐渐采用镁碳砖取代其他砖种。由于镁碳砖具有抗热震性能好、抗侵蚀性能强，在高温下具有优良稳定性能、导热性好、耐磨损及耐剥落性好等优点，加之冶炼技术的改善与进步以及
3、喷补技术的推广应用，90年代以来，炉衬寿命大幅度提高，吨钢消耗耐火材料一般不超过2kg。各部位炉衬的工作条件和所用耐火材料由于转炉各部位工作条件的差异和操作因素的影响，炉衬侵蚀速度极不均匀，导致两侧耳轴、渣线、炉帽、出钢口等部位过早损坏，其余部位虽然基本上完好，但是整个炉衬无法继续使用。中国在20世纪5060年代大都使用单一焦油白云石砖砌炉，满足不了使用要求，进入70年代后，陆续开发了以焦油或树脂结合的二步煅烧料制成的白云石砖，镁白云石砖、镁白云石碳砖及烧成罗k白云石油浸砖等。根据炉衬各部位的损毁特点，选用不同等级和质量的衬砖进行综合砌炉，使损毁达到基本均衡。转炉各部位炉衬的工作条件及采用的砖
4、种见表1。采用全镁碳砖砌筑炉衬后，也根据转炉炉体部位损毁的特点使用不同品级的镁碳砖配合砌筑，形成均衡损毁的综合炉衬，取得较好的经济效益。300t转炉各部位用镁碳砖的性能(举例)见表2。出钢口砖出钢口受钢水冲击、炉渣侵蚀、空气和炉渣的氧化作用及温度剧烈变化等综合因素的影响而损毁严重。提高出钢口质量的途径是采用高温烧成电熔镁砖或优质原料并添加特殊抗氧化剂的镁碳砖，并采用等静压成型以增加制品的致密度与均匀度。传统的出钢口系以若干外方内圆筒形砖构成，并固定在周围的炉衬中，后改进为以浇注料或捣打料筑成圆筒形出钢口大砖。较新的结构是外部直径较小，而进口端较大，形成有利的钢水束流，其寿命比传统的出钢口砖约高
5、3050。供气元件也称透气砖，设在炉底。目的是使惰性气体(氩气、氮气)均匀地从炉底通入熔池。它是顶底复合吹炼转炉的关键制品。20世纪90年代采用的供气元件分为喷管和透气砖两种。透气砖又分为弥散型、环缝型及定向气孔型等。一般认为透气砖的使用效果好，特别是定向气孔型透气砖尤佳。复合吹炼过程中，供气元件承受钢水和炉渣的化学侵蚀和强烈的搅拌作用，频繁的温度骤变，以及供气的氧化作用，其工作条件极其苛刻，要求透气砖具有耐高温、耐侵蚀、耐冲刷、抗剥落和抗氧化等性能。从冶炼角度，要求透气砖能通过所需容量的气体，产生的气泡细小且分布均匀，使用安全可靠，其寿命要求与炉龄同步或基本同步。制造透气砖时，可选用镁质及镁
6、碳质原料，内嵌数十根很细的不锈钢管，用等静压法或真空法成型，其外形可制成圆形或方形(见彩图插页第16页)，使用寿命已超过1200炉次。中国300t。转炉顶底复吹供气元件性能如下：体积密度29gcm3，显气孔率06，耐压强度40MPa，高温抗折强度(1400，05h)11MPa，MgO%26ge;74，C%26ge;17。炉衬的维护即便采取综合砌炉，也会由于炉衬局部过早损坏而被迫停炉，必须对炉衬实行热补，通常热补的方法为投补、贴补和喷补，上述3种方法可以兼用。以喷补法使用较广，80年代又发展为火焰喷补，它与传统的半干法、湿法喷补不同的是粉料颗粒从喷枪喷出后，在达到受喷体的过程中，被加热至塑性或熔
7、融状态，在喷补处粘附非常牢固，效果极佳。常采用的补炉料根据炉衬的砖种分为镁质和镁白云石质两种，前者含MgO%26gt;90，后者含MgO8086。补炉料应具有合理的颗粒组成，一定的粘结性和较小的收缩，在低温时借助结合剂的化学作用形成较高的结合强度，在高温下又能形成陶瓷结合并与炉衬砖牢固地粘附在一起，以提高补炉效果。炉衬损毁原因大体上可以分为以下几方面：(1)炉渣及钢水在高温下的化学侵蚀；(2)炉内温度变化以及局部过热导致炉衬胀缩不均，产生应力，因而发生脱落现象；(3)因加入废钢及熔池搅拌引起机械磨损，加之由于炉渣及钢水的化学侵蚀使炉衬强度降低而加剧磨损；(4)对镁碳砖而言，由于氧化性炉渣，高温
8、氧化气氛及Mg()在高温下气化等因素的影响，使镁碳砖严重脱碳，是损毁的重要原因。转炉常用的耐火材料转炉炼钢是目前的主要炼钢方法，全世界约有65%的钢是转炉钢。我国目前也以转炉钢为主。就整个转炉内衬而言，高温渣侵蚀是导致耐火材料内衬损毁的主要原因。而炉腹又是转炉的薄弱环节，其中耐火材料损毁较严重的部位有：装料侧、渣线和耳轴。装料侧不但受到钢水及渣的侵蚀和冲刷，而且还受到废钢及铁水的直接撞击和冲蚀，渣蚀和撞击的综合作用，更加剧了该部位耐火材料内衬的损毁。一般使用抗渣性及高温强度高的制品，如高纯镁白云石砖、各种优质镁砖等，而较少使用镁碳砖。渣线部位主要以渣蚀为主，在出钢侧相对较轻，而排渣侧损毁较重。
9、因此要求耐火材料应具有很好的抗渣性，目前多用优质MgO-C砖和MgO-CaO-C砖。耳轴部位除其他的损毁原因外，还有较严重的机械应力的影响，时且该部位排渣较少，耐火材料无保护，含碳内衬易受氧化。目前该部位使用高强度MgO-C砖较多。转炉炼钢用耐火材料综述转炉是一种不需外加热源，主要以液态生铁为原料进行炼钢的直立式圆筒形冶炼炉。根据炉衬耐火材料的性质，分为酸性转炉和碱性转炉两种。根据气体吹入炉内的部位，分为底吹、顶吹、侧吹和顶底复合吹炼转炉。转炉炉衬世界各国由于铁水成分及耐火材料资源不同，因而炉衬砖的选择也有所侧重。美国主要使用焦油结合镁砖、方镁石砖、焦油浸渍烧成方镁石砖，20世纪90年代以来也
10、适用镁碳砖。法国主要使用白云石砖、镁白云石砖、白云石碳砖、沥青结合镁砖和镁碳砖。英国曾使用过焦油白云石砖、烧成白云石砖，1989年以后大量使用镁碳砖。俄罗斯多采用焦油白云石砖，少数工厂也使用焦油镁砖和方镁石尖晶石砖。日本是最早将镁碳砖用于转炉的国家，使用效果在世界上处于领先地位。中国转炉炉衬的发展经历了焦油结合白云石砖、焦油结合镁砖、镁白云石砖、高钙镁砖、镁白云石碳砖及镁碳砖等过程。综上所述，世界各国均逐渐采用镁碳砖取代其他砖种。由于镁碳砖具有抗热震性能好、抗侵蚀性能强，在高温下具有优良稳定性能、导热性好、耐磨损及由于有结合剂固化后形成的碳网络，将氧化镁颗粒紧密牢固的连接在一起而具有耐剥落性好
11、的优点，加之喷补技术、溅渣护炉等技术的推广应用，90年代以来，炉衬寿命大幅度提高，吨钢消耗耐火材料一般不超过2kg。转炉内衬用砖转炉内衬由绝热(来自:写论文网:转炉耐火材料)层、永久层和工作层组成。绝热层一般是用多晶耐火纤维砌筑，炉帽的绝热层也有用树脂镁砂打结而成；永久层各部位用砖也不完全一样，多用低档镁碳砖或焦油白云石砖、或烧结镁砖砌筑；工作层全部砌筑镁碳砖。砌筑工作层的镁碳砖有普通型和高强度型，我国已制定了行业标准。根据砖中碳含量的不同可分为3类，而每类又按其理化指标分为3个牌号，即MT10A、MT10B、MT10C；MT14A、MT14B、MT14C；MT18A、MT18B、MT18C等
12、。转炉的工作层与高温钢水、熔渣直接接触，受高温熔渣的化学侵蚀，受钢水、熔渣和炉气的冲刷，还受加废钢时的机械冲撞等作用，工作环境十分恶劣。在吹炼过程中，由于各部位的工作条件不同，内衬的蚀损状况和蚀损量也不一样。针对这一状况，视衬砖的损坏程度的差异，砌筑不同材质或同一材质不同级别的耐火砖，这就是所谓综合砌炉。容易损坏或不易修补的部位，砌筑高档镁碳砖；损坏较轻又容易修补部位，可砌筑中档或低档镁碳砖。采用溅渣护炉技术后，在选用衬砖时还应考虑衬砖与熔渣的润湿性，若碳含量太高，熔渣与衬砖润湿性差，溅渣时熔渣不易黏附，对护炉不利。采用综合砌炉后，整个炉衬砖的蚀损程度比较均衡，可延长炉衬的整体使用寿命。转炉出
13、钢口用砖出钢口受高温钢水冲蚀和温度急剧变化影响，损毁较为严重，因此应砌筑具有耐冲蚀性好、抗氧化性高的镁碳砖。一般都采用整体镁碳砖或组合砖，使用约200炉后就需更换。更换出钢口有两种方式，一种是整体更换，一种是重新做出钢口。重新做出钢口时，首先清理原出钢口后，放一根钢管，钢管内径就是出钢口尺寸，然后在钢管外壁周围填以镁砂，并进行烧结。复吹转炉底部供气用砖底部供气砖用于从转炉底供入Ar或N2或CO2，或三者与氧气的混合物。复吹时产生高温和强烈的搅拌作用，因此底部供气砖必须具有耐高温、耐侵蚀、耐冲刷、耐磨损和抗剥落性强的性能；从吹炼角度讲，要求气体通过供气砖产生的气泡要细小均匀；供气砖使用安全可靠，
14、寿命尽可能与炉衬寿命同步。为此，镁碳砖仍然为最佳材料。第一章耐火材料的组成和性质耐火材料在使用过程中，受到高温(一般为10001800)下发生的物理，化学、机械等作用，容易熔融软化，或被熔蚀磨蚀，或产生崩裂损坏等现象，使操作中断，而且玷污物料。因此，要求耐火材料必须具有能适应各种操作条件的性质。耐火材料的一般性质，包括化学矿物组成，组织结构，力学性质、热学性质和高温使用性质。其中有些是在常温下测定的性质，例如气孔率、体积密度，真密度和耐压强度等。根据这些性质，可以预知耐火材料在高温下的使用情况，另一些是在高温下测定的性质，例如耐火度、荷重软化点，热震稳定性，抗渣性，高温体积稳定性等这些性质反映
15、在一定温度下耐火材料所处的状态，或者反映在该温度下它与外界作用的关系。耐火材料的质量取决于其性质，它是评价制品质量的标准，在生产中是制定和改进生产工艺，检查生产过程是否正确稳定的依据。正确合理地选用耐火材料，也是以其性质作为主要依据的。近年来，在耐火材料原料和制品的检验方法和技术方面，虽经不断改进提高，由于实验室的实验条件与实际使用条件不完全符合(实验室实验为了缩短操作时间，求得操作方便，常采用加剧损坏的办法，恶化蚀损条件，将耐火材料本来在较低温度、一端受热和长时间工作的使用条件，改为实验室内高温、短期、整个试样受热的条件，有的甚至过分简化影响因素)，致使在实验室特定条件下的测试结果，不能预示
16、耐火材料实际应用时的工作性能和推知其使用寿命。但是，现行的测试方法(除应不断研究改进外)仍可以作为鉴定耐火材料质量的有效手段。通过测试，可以检验出厂产品质量和核对入厂材料是否合乎要求的规格，鉴定原料品质，控制生产过程，研究使用后的制品性质，寻求提高和改进质量的途径。在发展某一新型材料或试用一种新的原料时，也可按性能测试结果加以判断然后经使用考验作出最终结论。各国都有测试耐火材料性质的标准方法，如前苏联的FOCT，美国的ASTM标准，英国的PSI方法，以及西德的DIN和日本的JIS等等。随着科学技术的发展和对耐火材料本身及其损坏机理认识的深化，检验项目不断增加，不断革新技术和改进方法，每隔一定时期对标准方法要加以修订。我国从1959年制定检验标准，
