RH炉耐材长寿化技术研究

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鞍钢股份第二炼钢厂1#真空处理装置(以下简称1#RH)于1999年12月投入生产使用,2#真空处理装置(以下简称2#RH)于2006年9月投入生产使用,先后开发和生产了IF钢、低中高牌号无取向硅钢、无铝电工钢、高级别管线钢、BH系列烘烤硬化钢、高强度焊接结构钢、军工用钢、取向硅钢等50多个钢种,其中绝大部分钢种填补了鞍钢开发钢种的不足。近两年,由于市场条件变化,RH钢各产品比例发生很大的变化,尤其是硅钢、汽车板钢等深处理钢比例增大。随之而来,生产过程中,真空室各部位耐火材料的侵蚀速度增大,侵蚀位置发生了变化,大大降低了使用寿命。面对产量逐年升高,原有的真空室各部位耐材状况已经完全满足不了现有生产的需要。本文通过从理论上分析耐火材料侵蚀机理,并结合现场使用实际,提出了多项RH炉长效化措施,结果表明:  (1)为了降低非操作期间耐火材料的损毁,炉温必须尽可能越高越好。耐火材料的损毁是炉温提高造成的,保证耐材内衬损毁程度最小的最佳温度是1650℃左右。对耐火材料损毁程度的高低依次是Al/Si镇睁钢、Si镇静钢和Al镇静钢。合金钢中的硅和锰会增大耐材内衬的损毁量,而铬却不会造成损坏,铁成分也不会;  (2)浸盐镁铬砖的高温抗折强度在存放75天后相对未浸盐砖稍有降低;未浸盐镁铬砖随存放时间的延长,砖的高温抗折强度变化则不大;通过静态抗渣试验表明,浸盐工艺没有明显改善镁铬砖的抗渣渗透性能和侵蚀性能,但可以降低RH炉用镁铬砖的气孔率,提高镁铬砖的体积密度、常温耐压强度和常温抗折强度,在一定程度上可改善砖的抗热震稳定性能。  (3)镁铬砖砌筑时,砖缝要小于1mm。对镁铬砖的表面质量提出严格要求;镁铬砖在出厂前,表面要进行打磨,提高光滑程度,同时砖的棱角不能有破损。浸入管内衬的破损主要是靠近热面的耐火材料龟裂与蚀损。为延长镁铬砖的使用寿命,在更换插入管时,对其底部槽,要采用高铝浇注料进行局部的打结,弥补其缺损。硅钢浇注料中加入MgO,形成铝镁尖晶石,可以提高插入管对酸性渣的抗侵蚀能力。使用铝镁硅钢浇注料,其耐酸性渣侵蚀能力增强。但是照比普通高铝浇注料,由于其在烘烤加热过程中MgO体积容易发生膨胀,从而容易出现裂纹,因此需要进行良好的喷补来弥和这些裂纹。  (4)砌筑时,为防止插入管和环流管结合部位钻钢,工作层砖要尽量避免贯穿的砖缝,也就是使砖缝错开,减少钻钢机率。新的插入管在上线使用前必须喷补,插入管在处理完一个浇次钢水后,马上进行清渣喷补。对于插入管喷补机的喷嘴角度进行了调整。喷嘴角度由原来的水平改为向上倾斜,改善了对插入管底部及上部环流管的喷补效果,增加了喷补的高度。采用插入管对换工艺,提高底部槽寿命。对于插入管里侧托砖环部位(即镁铬砖和底部浇注料的结合面部位)的缝隙加强喷补。  (5)镁钙材料是一种理想的RH精炼炉用耐火材料,在电工钢的生产中最有可能成为解决抵抗脱硫剂中形成的高碱度渣的功能耐火材料之一。
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