[发明专利]大型转炉炉衬及砌筑方法

说明书

本发明公开了大型转炉炉衬及砌筑方法，包括炉底部位、熔池接缝部位、炉身部位和炉帽部位，炉底部位、熔池接缝部位、炉身部位和炉帽部位包括永久层、中间填料层、工作层，在左耳轴侧、右耳轴侧的熔池接缝部位的工作层采用MT‑18A牌号镁碳砖制作，所述MT‑18A牌号镁碳砖的长度相同，多块所述MT‑18A牌号镁碳砖砌筑成内侧光滑的圆弧过渡面。所述炉帽封口部位打楔形砖，并用捣打料填实；包括步骤1)衬砖砌筑顺序，2)砌筑过程所有砖型需按预砌顺序砌筑；3)每砌筑一层需要测量衬砖上平面倾角，确保各个部位倾角一致；4)在砌筑完圆弧过渡面部位最后一层后测量衬砖水平度；5)砌筑过程实行全程监理，验收合格后方可烘炉。

技术领域

本发明涉及炼钢用转炉炉衬砌筑技术领域，尤其涉及一种大型转炉炉衬及砌筑方法。

背景技术

本发明涉及炼钢用转炉炉衬砌筑技术，通常炼钢用转炉为碱性转炉，炉衬是由永久层、中间填料层、工作层三部分组成，工作层材质一般采用镁碳质耐火砖。转炉炉衬按照炉内不同部位从下向上可分为炉底部位、熔池接缝部位、炉身部位和炉帽部位，在水平方向又可分为加料侧、左耳轴侧、出钢侧和右耳轴侧，结合图2，图4，图6，由于各部位在冶炼过程中的侵蚀、损坏机理和侵蚀程度不同，因此在转炉的不同部位，需要砌筑不同材质、不同长度的炉衬砖，使之成为“等强度”的整体，称之为“综合砌炉”。本发明主要涉及公称容量150吨以上的大型转炉炉衬砌筑方法的改进。

山东钢铁股份有限公司济南分公司炼钢厂210区域现有210t转炉两座，2015年以前一直采用现有炉衬砌筑技术，如附图2所示，炉龄一般在9000炉左右。炉龄超过5000炉以后，由于长期受铁水废钢冲击、炉渣侵蚀、钢水和烟气冲刷、冷热变化导致的剥落脱等因素影响，炉衬砖厚度明显减薄，严重威胁转炉安全生产，同时维护成本大幅升高。

其中侵蚀比较严重的部位主要是炉身部位加料侧和左右两侧熔池接缝部位。炉身加料侧，如附图3所示主要长期受炉渣侵蚀和废钢铁水冲刷两类对炉衬损害最严重的因素影响，侵蚀速度比其他部位更快。虽然该部位维护难度不大，但需要大量采用大面自流浇注料进行投补或贴补，补炉成本较高，补炉用时较长，影响生产节奏；同时由于补炉料受到高温钢水冲刷部分进入钢水中影响钢水质量。

另外一个侵蚀比较严重的部位是左右两侧熔池接缝部位(如附图6所示)。该部位由于长期受钢水冲刷，炉内碳氧反应过程导致衬砖表面出现脱碳氧化现象，并逐步被侵蚀。虽然该部位侵蚀速度没有炉身倒渣侧快，但由于靠近炉底，且处于两侧耳轴下方，维护手段少，维护难度大，导致该部位成为整个炉衬最薄弱的部位，目前国内多数漏钢事故都是由于该部位被过度侵蚀导致的。

本发明主要针对以上两个重点部位侵蚀较快的问题开展研究，分析问题产生的原因，并提出解决方案。

一、分析转炉炉衬倒渣侧和两侧熔池接缝的侵蚀机理

1、分析转炉加料侧部位衬砖的侵蚀机理：从该部位衬砖在日常作业的不同步骤所接触的蚀损因素进行分析：(1)加废钢时受到废钢斗的冲击，(2)兑铁水时受到铁水的冲刷，(3)转炉吹炼过程收到炉渣的侵蚀和高温烟气的冲刷，(4)倒渣过程受到氧化性炉渣的侵蚀。可以说，该部位是整个炉衬中受到蚀损因素最多的部位。

2、分析转炉两侧熔池接缝部位的侵蚀机理：该部位衬砖在日常作业的不同步骤中所接触的主蚀损要因素有：(1)吹炼过程钢水翻腾过程的物理冲刷，(2)碳氧反应过程自由氧与衬砖中的碳反应造成的化学侵蚀。

二、目前转炉炉衬维护的主要手段

1、溅渣护炉：溅渣护炉基本原理就是利用高MgO含量的转炉炉渣，用高压氮气喷吹到转炉炉衬上进而凝固到炉衬上，减缓炉衬砖的侵蚀速度，从而提高转炉炉龄。溅渣层对炉衬的保护作用是：对Mg-C砖表面的脱碳层起到固化作用，减轻了高温炉渣对镁碳砖表面的直接冲刷侵蚀，抑制了镁碳砖表面的继续氧化，减缓衬砖的侵蚀速度。