转炉系统用耐火材料ppt课件.ppt

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1、第十一章,转 炉系统 用 耐 火 材 料,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,目 录,一、转炉的工作原理二、转炉的结构组成图三、转炉冶炼工艺,四、转炉使用耐材理化指标及生产工艺五、转炉的砌筑、损毁与维护六、转炉的应用与发展,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,一、转炉工作原理,转炉炼钢法是将主要原料铁水、废钢等装入炉内，加上生石灰、石灰石、萤石以及氧化铁皮等辅助,原料，从炉口用氧枪吹入高压、高纯度（含 O2为,99.5 以上）氧气进行冶炼。,转炉炼钢法使用的氧化剂为氧气（另外还有：铁矿石、氧化铁皮），把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等

2、氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200），可使炉内达到足够高的温度，因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,1.1、冶炼过程,开始转炉处于水平状态， 向炉内 注入 1300 的液态 生铁， 并 加入 一定量的生石灰，然后 鼓入氧气并转动 转炉使 其直立起来。这时液态 生铁表面表面剧烈的,反应 ，使铁、硅、锰氧化（FeO ，SiO2 ， MnO ）生 成,炉 渣 ， 利 用熔化的钢铁 和 熔渣的 对流作 用，使 反应遍及 整个 炉内。几分钟后 ， 当钢液 里只剩下少量的硅与锰 时 ， 碳 （C ）开始氧化，

3、生 成CO （放热）使钢 液剧烈沸腾 。炉口由于 溢出的CO 的燃烧而 出现巨 大的火焰 ， 最后磷也发生氧化并 进一步 生成磷酸亚铁,(Fe 3 (PO4) 2 ) ，磷酸亚铁 再跟生石灰反应生成稳定的 磷,酸钙和硫 化 钙，一起成为炉渣。 当磷与硫逐渐减少，火焰减小 ，炉口出 现四 氧化三铁的褐色蒸汽时 ，表明钢 已 炼 成 。 这时应立即停止鼓风 ，并把转炉转到水平位置 ，把钢水倾至 钢包内，再加 脱氧剂进行脱 氧。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,二、转炉结构图,PDF 文件使用 pdfFa

4、ctory Pro 试用版本创建 ,2 、 转 炉 用 原 料, 金属 料：铁水、废钢、合金钢, 非金属 料 : 造渣剂（石灰石、萤石、铁矿石） ；冷 却 剂（废钢、 铁矿石、氧化铁、烧 结矿、 球团矿） ；增碳 剂 和燃料（焦炭 、石 墨籽 、 煤块）, 氧化剂 ：氧气、氧化铁皮、铁矿石,萤石 又 可 作 为 促 进熔解 的助溶 剂，石灰石,又 可以 作 为 冷却剂,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,3 、转炉的分 类, 氧气 顶吹转炉：氧气从炉顶吹入，也叫LD炉、,BOF 炉、 BOP 炉。, 底 吹转炉：氧气从炉底吹入，也叫OBM 、 Q-,BOP 。, 顶

5、底复吹转炉：氧气从炉顶吹入的同时从炉 底吹,入 惰性气体，比如氩气、氮气等。也叫LD- Q-BOP 。, 侧 吹转炉,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,（ 1 ）氧气顶 吹转炉,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,LD/ BOF/ BOP,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,（ 2 ） 底 吹转炉,OBM/ Q-BOP,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,（ 3 ） 顶底复 合吹转炉,LD- Q- BOP,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,（ 4 ）

6、侧 吹转炉,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,三、转炉冶炼工艺,1 、 装 料2 、 供 氧3 、 造 渣,4 、温度及 终点控制5 、 脱 氧及 合金 化,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,1 、装料 制度,1 、对使用废钢的转炉，一般先装入废钢再兑入铁水。,先 加入洁净的轻废钢再加入中型和重型废钢。为保护 炉衬不被废钢撞伤，过重的废钢可以等铁水兑 入 后再加入。为防止炉衬受急冷急热在加入废钢 后应立即兑入铁水，,2 、装入量是指炼一炉钢是铁水和废钢的加入量，铁水 和 废钢的比例是根据热平衡计算决定的， 通常铁水 比例为70-90%

7、， 它取决于铁水温度与成分、炉 容比、钢种。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,2 、 供 氧 制度,供 氧主要是 保证 杂质去除速度、熔池 升温 速 度、 造渣制度、控制喷溅去除钢水中气 体 与 夹 杂 物的操 作。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,供 氧 设备 氧枪,1 、 喷头,拉瓦耳型（P 出/P进,0.528时形成超音速射流 ）、 直 筒型、螺旋型,2 、枪身,3 、 尾部结构,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,3 、 造渣 制度,1 、前期（早期铁水中Si ，Mn ，Fe的氧化 产 物 ）2

8、 、中 期 （中期 炉温升高，石灰进 一步融化，脱碳反应 使 渣中FeO含量降低 容 易出 现 “返干” 现 象 ）,3 、 末 期 （ 后期 脱碳速 率下降 FeO 含量 增 加 乳,化 和 泡沫 现 象减弱 ）,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,四、转炉使用耐材理化指标及生,产工艺, 转炉使用的 耐火材 料有：1 、 永久层 ：高纯 镁砖 ；2 、 工 作 层 ：镁 碳砖；,3 、 挡 渣 球 、挡 渣杆、 挡渣锥 ；4 、 整 体 出钢口 ；,5 、转炉用 透气 砖；6 、 镁 质 喷 补料 ；,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建

9、,（1 ）, 镁 碳 砖采用高纯、高致密或大结晶镁砂和高纯石墨 为主要原料，添加适量的抗氧化剂，以酚醛树脂 为 结合剂，经高压成型工艺生产。, 均 质 挡渣球外形为带沟槽球形结构。产品选用优质高 铝为主要原料，低水泥+微粉为结合剂，添加铁屑预混合从而达到挡 渣球所需要的体积密度，再 将 安装好的模具置于振动台上，从 预先留出的加料口灌入混合好的浇注料，边振动边加料 直至振 动 密实。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 , 转炉出钢口 采用高纯电熔 镁砂或 大结晶镁砂 ，配以高纯石墨 ，添加 独特的抗 氧化剂，以 酚醛树脂 为结合 剂， 通 过等静 压（整 体出钢口）

10、 或机压（ 分体出钢口） 成型。 具有 良好的 抗氧化 性 、强度高、抗侵蚀性好 、易更换 、 寿命高等 特点。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,整体出钢口,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,整 体 出钢口生 产工艺,配 料 预混造粒流动 均混过筛困料 干燥 成型 加工检查 包装,加料 顺序 为 先加镁砂骨料，再加 树脂， 均匀,混,合后 ，加石 墨，最后加入 细粉。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,对 挡 渣球的要 求,1 、 挡渣球的密度要介于钢液与熔渣之间，一般在4.2-5.0kg/cm3 之间

11、，浸入钢液的深度为球的1/3 左右 ， 保证钢水流尽而又能挡住炉渣。2 、 投球的位置:出钢口的 正上方 。,3 、 投球的时间:在出钢1/2-3/4 时 将球翻入熔池（大概 出钢结束前1min左右），这时出钢口内侧应形成一定 的喇叭状，才便于在出钢口上方形成旋涡，而 把 球吸引到位。过早，会使挡渣球在炉内等待时 间 过长而损坏，或表面变形而影响 挡渣效果。过晚，挡渣球来不及到达挡渣位置钢液就流完了 。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,出钢 带渣的原因,1 、出钢过程中， 渣由 出钢口 涌出 ；,2 、出钢 快 结束 时，钢 流紊动 将渣 吸 入；,3 、炉 子

12、 出 完钢以 后， 尚未摇回原 位 之前 渣 子,流 出 ；,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,挡 渣 球 、挡渣杆生产工艺流程,领料与配料烘 干包 装,搅 料成 型,模具的领用与安装脱 模入 库,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,（ 2 ）转炉用各种耐火材料指标,镁碳砖主要理化指标：,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建

13、 ,挡 渣 球 系列理化指标,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,挡 渣 塞 主要 理化指 标,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,挡 渣 杆 主要理化指标,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,出钢口 理化指标,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,镁 质 喷 补料理化指标,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,五、转炉的砌筑,（ 1 ） 准 备 工作,（ 2 ）炉 底 砌筑,（ 3 ）炉 身 砌筑,（ 4 ） 炉 帽,（ 5 ） 出 钢 口,PDF 文件使用

14、 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,六、转炉的损毁及维护, 炉 衬 的 损毁, 炉 帽 的 损毁, 出钢口的 损毁, 挡 渣 球 的 损毁,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,化学腐蚀,热应力,机械力1,2,3,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,1 、炉 衬的损毁机理,兑 入铁水、加入废钢时对 炉衬的 冲刷及 机械磨损 。冶炼过程中，钢水、炉渣 以及炉气对炉 衬的 机 械冲刷 。炉 衬 的 脱碳,FeO + C = CO + Fe 炉 渣O 2 + 2C = 2

15、COPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,2 、炉 帽的损毁, 高温炉气 冲刷, 喷溅物, 外 力 撞 击,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,3 、出钢口的 损毁, 吹炼 时 ， 碳 化反应 C + O 2,CO, 出钢 时 ，高温铁水 冲刷 在 交替 的出钢和吹炼过程中，温度剧烈 变化， 对 耐 火 材料进行热 冲击。 周围填缝 料 对出钢口的 影响PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,4 、转炉的 维护, 炉 帽维护：焊接伞状挡渣板，水冷设备；向 镁碳砖 中 添加Al 粉 、Mg粉、 Si 粉 、Al-Si

16、、Al-Mg合金以及 氮 化物、硼化物、碳化物等易氧化 物质。 它们能 优 先与O 发生 反应，生成碳化物或氧化物，填充 或 堵塞气孔并随之产生体积膨胀，使砖体致密化，从而提高了镁碳砖的抗氧化性。, 炉 衬 维护：溅渣护炉，热喷补；, 出钢口维护：出钢挡渣，热修补；,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,溅 渣 护 炉,所 谓 转炉 溅 渣护 炉技术 ，就是在出钢 后留 下 部 分 终 渣，将 粘度和成分调 整到合 适范围 ， 通 过 喷吹高 速、高压氮气，把炉 渣吹 溅 到 炉 膛 内 壁 的 耐 火材 料上，炉渣盖住耐 火 材 料， 经过冷 却、凝固形成一定厚 度

17、的 固 态 炉 渣 保护 层 ，从 而 达到保护炉衬 并延 长 炉 衬 寿命的目 的。,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,溅渣/N2,冲刷挂渣,喷溅挂渣,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,热 喷 补,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,喷 补机,影响 喷补效果的因素：,1 、 结合剂的数量,2 、 喷补时的用水量,3 、 喷补距离,4 、 喷补料颗粒选择,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,谢谢！,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,今天很残酷，明天更残酷，但,后天很美好，绝大部分人死在明天晚上，只有真正的英雄才能见到明天的太阳。,- 马云,与你共勉,PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ,