RH炉内衬耐火材料的损毁机理使用现状及

RH真空钢液循环脱气法是德国蒂森公司所属鲁尔钢公司和海拉斯公司共同开发成功的,命名为RH真空脱气法,简称RH法。它是在真空室抽真空,并从浸渍管的上升管吹入氩气,使盛钢桶中的钢液进入真空室,然后钢液从浸渍管中的另一根下降管流回盛钢桶的循环重复过程。钢液经过循环真空脱气,可以脱去钢液中氢等气体,并除去夹杂物。

1、RH炉内衬的结构及其损毁机理

RH精炼炉内衬分为浸渍管、环流管、真空槽,而真空槽包括下部槽、中部槽和上部槽三部分。由于RH炉的中上部槽内衬与钢水不直接接触,其耐火材料的损毁主要是由热应力导致的砖体开裂、剥落及炉渣侵蚀造成的。而炉渣中Fe2O3、SiO2和CaO对耐火材料的侵蚀、损毁是炉渣侵蚀的损坏形式。

RH炉真空精炼在在高温和真空条件下间歇进行的,环流管、浸渍管衬体和真空室的中下部槽内衬,遭受着环流和钢液喷溅的冲刷作用,并伴有间歇作业带来的周期性的温度波动和炉渣的侵蚀。由此可知,耐火材料的损毁形式除了冲刷蚀损之外,还有不同程度的热剥落和结构剥落。遭受到冲刷侵蚀和热震作用最强的是浸渍管和环流管部位的耐火材料,相对的其损毁较为严重,寿命也较低。RH炉用耐火材料内衬主要损毁形式见表1。

表1下部槽、环流管、浸渍管耐材主要损毁形式

2、RH炉内衬用耐火材料现状

RH真空脱气炉最初只是作为脱气装置,当时的耐火砖内衬主要采用黏土砖、高铝耐火砖。现在,RH炉功能已经扩展了到了吹氧和喷粉,其内衬耐火砖的适用条件变得更为苛刻,因此须选用特种耐火砖。特别是随着高级特种钢的产量增加,为了超低碳钢的稳定生产和高速处理,增大环流量、大量吹入气体的方法得到大力推广。环流量的加大使耐火砖内衬磨损增加;冷风吹入量的增加造成了高温剥落;熔渣吸入量增加又加大了结构剥落和侵蚀,所有这些因素都将导致内衬材料的损毁加剧。因此,现在的RH/RH-OB内衬以直接结合镁铬耐火砖为主流,而在RH/RH-OB内衬吹氧口周围使用半结合或再结合镁铬耐火砖,一部分使用镁碳砖。

3、RH炉各部分用耐火材料

RH炉内衬用耐火材料的寿命取决于安放的部位,越往下使用寿命越短,升降管寿命最短。

用于真空室顶部和上部内衬的耐火材料,由于不与钢水和熔渣直接接触,与下部相比一般损毁较少,可选用镁铝尖晶石砖、高铝砖作为该部位的内衬真空室中部接触钢水和熔渣,耐火内衬受钢水的喷溅和冲刷或高温剥落而遭到损毁。

高铝砖

真空室下部包括升降管(浸渍管)部分,内衬受高温气流和钢水的冲刷,而且同侵蚀性渣(硅酸钙、铝酸钙和铁酸盐)和氧化铁熔融物接触,外壁受熔渣侵蚀和温度骤变的影响,该装置的高蚀区(真空室中部和下部)是RH炉的薄弱环节,也是其关键部位,此处的内衬用耐火材料的寿命往往决定了RH炉的使用寿命。

镁铬砖

下部槽的内衬应选用高温烧成直接结合镁铬耐火砖。环流管需选用Cr2O3含量高的MgO-Cr2O3耐火砖材质才会有较高的使用寿命。




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