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1、炉外精炼结课论文题冃：炉外精炼用耐火材料提高寿命的途径及其发展动向姓名：孙少杰班级：冶金10-3班学号：1076803342指导教师：刘宇雁炉外精炼用耐火材料提高寿命的途径及其发展动向我国2005年钢产量虽高达3.49亿吨，但一些高档的钢种却需要大量高价进口;血我国铁矿石短缺,国际上铁矿石随之抬高价格，大大上涨。显然，这样一种供求、生产方式与结构是十分不合理的,不仅会对环境造成人的破坏，对资源利用也不合适。其出路就是压缩一般钢产量，扩大炉外精炼,多生产技术含量高、附加值高的高档钢种。为了有效和经济
2、地炼出各种高质量的特殊钢,氧气转炉与电炉成了初步脱碳、升温与熔化废钢或冶炼一些普通钢的容器;而钢液的精炼过程则转移到了氧气转炉与电炉之外的精炼炉内进行;所以氧气转炉、电炉之外的精炼称之为炉外精炼或二次精炼。炉外精炼的主要任务是除去钢中杂质与夹杂物、脱气、调整化学成分和均匀化等。采用的手段有吹氧、吹Ar脱碳，电加热或化学加热，调温，真空脱气，喷入脱硫粉剂,吹Ai•或电磁搅拌使夹杂物上浮排除，加合金调整钢液成分与成分均匀化等。炉外精炼的种类与方法甚多，主要有VODAOD,VAD或VHD,DHRH,RH
3、・OB,LF,LF-VD,ASEA・SKF,CAS,—种吹Ar、排渣、降下隔离浸渍罩，在封闭条件下吹Ar调整钢液成分的简易钢包精炼法）等。随着对钢质量、品种与成本的耍求,炉外精炼也在不断改进与变化。例如RH过去只是钢液循环流动真空脱气,减少钢中杂质与夹杂物。现在RH真空室顶部及下部炉墙装置有氧枪、吹Ai•喷嘴等，可以吹02进行钢液真空脱碳，吹Ar搅拌,喷脱硫粉剂等。于是有了RH-OB或RH-TOBRH・KTB,RH-MFB与RH・PB等。再如CAS现在乂有了在浸渍罩内进行顶吹氧的CAS-OB法等。
4、20世纪90年代以前发展较多的是AOD、VOD、VAD等,90年代以后发展最快的是能吹02、吹Ar、喷粉剂的RH以及LF与LF-VD。市于LF投资少，操作简便;而RH对钢水质量有保证，因此LF与RH发展甚快。我国大部分钢厂都有LF精炼钢包,宝钢、武钢、鞍钢、本钢与攀钢等都建了有吹02的RH精炼设备。VOD主要用来生产碳含量很低(0.003%~0・001%)的超低碳不锈钢,RH-OB等可纶产超低碳薄板钢(无间隙原了IF钢)，氧含量在0.001%以下的超洁净轴承钢，以及输送天然气、石油的耐侵蚀管道钢等
5、高端钢种。一般不锈钢则大部分是由AOD炉精炼出的。碳素优质或低碳合金钢多由LF或LF-VD精炼出。CAS可以精炼钢水，还可以减少中间包浸入式水口的堵塞。由于精炼钢条件对耐火材料十分严酷，耐火材料的使用寿命一般不高,其中,VOD炉衬寿命至今仍然是最低的，低的只有几炉,一般为十几炉至二十几炉。因此,在炉外精炼生产各种优质钢的成本中,耐火材料的费用占有不小的份额。造成炉外精炼耐火材料衬寿命不高的原因主要有：炉外精炼温度都甚高。高温真空下，耐火材料中的易挥发组元，如Cr2O3、MgO的挥发或MgO-C>M
6、gO-CaO-C砖内组元之间发生自耗反应:MgO(s)+C⑸一Mg(g)+CO(g),以及耐火氧化物(MxOy)与钢液中碳[C]发生:MxOy(s)+y[CLx[M]+yCO(g)等反应。(2)炉渣渗透进入耐火材料内,并发生相互作用形成变质层，由于精炼过程中温度的改变以及两炉次之间的温度剧变而导致热剥落与结构剥落。炉外精炼渣主要是CaO-SiO2-A12O3-MgO与脱硫渣CaO-CaF2-A12O3渣系。但在精炼过程中形成的m(CaO)Bm(SiO2)低的酸性渣，CaO-A12O3渣，以及吹氧形
7、成的FeOx-SiO2-MnO渣,在炉外精炼的高温下对耐火材料的渗透、侵蚀最为严重。(3)为使精炼过程加速进行或排除夹杂物以及使钢液成分均匀化，往往要吹入02或Ar气，或电磁搅拌，使钢液、炉渣发生剧烈搅动，从而导致耐火材料受到钢液的强烈冲刷，使耐火衬表而不断更新,从而加剧了化学侵蚀与溶解过程的进行。炉外精炼的种类与方法甚多，木文将主要以生产高端产品、精炼条件对耐火材料严酷的V0D与RH-T0B为代表来阐述提高炉外精炼用耐火材料寿命的途径及其发展的动向。V0D与RH-T0B精炼过程冶炼操作、蚀损情况
8、及造成局部蚀损严重的原因V0D精炼过程的操作条件如图1所示。图1VODii程中操作条件的变化从图1可知,在精炼超低碳不锈钢过程中，真空度可达0.5〜1Toir(66〜133Pa),精炼温度在1650-1750e,精炼时间约为70min左右。VOD侵蚀最严重部位是渣线区域，通常砌筑的是高温烧成的直接结合镁銘砖。在VOD脱碳期，渣屮含有大量0203,粘度大,对镁銘砖蚀损不大。但在脱碳期末与还原期初，在〜1750e的高温下加入Si以还原渣中Cr2O3,使渣中Cr2O3含量降低,Si02含
