炉底捣打料在润忠钢厂90t竖炉电弧炉上的应用.doc

1、炉底捣打料在润忠钢厂 90t竖炉电弧炉上的应用蒋志良Application of Bottom Ramming Materialin A 90 t Shaft Arc Furnace at Runzhong Steel Works Jiang Zhiliang(Association of Jiangsu Refractory Industry, Wuxi 214026)以前陆续投产的现代电炉炼钢用炉底材料完全靠进口，主要从奥地利 Vcistcher-Radex公司引进，牌号有 NN-95，MA-20，NN25 和 DC25等。1997 年辽宁海城华宇耐火材料有限公司研制的新一代炉底捣打料HY

2、DL-85，于 1998年 9月在江苏沙钢集团润忠钢厂 90 t竖式电弧炉上使用，综合单耗为 0.30 kg/t，可替代进口材料。1 电炉炉底捣打料工艺特点HYDL-85 捣打料是用 Fe2O3、SiO 2、Al 2O3含量很低的辽宁海城华子峪矿山产的菱镁石。依据炉底材料生产基本工艺，采用轻烧活化后超细粉磨，配入必要的外加原料，经高压成球和高温煅烧成合成料。由于采用特殊工艺，合成料中的 SiO2、Al 2O3含量已经达到 Veistcher-Radex公司的实物水平。HYDL-85 捣打料的烧结机理：在 1 250 ，炉底材料的 C4F(C4AF)少量熔于方镁石中，而方镁石也少量溶于 C2F中

3、形成固溶体。形成有限固溶体者可促进材料烧结，当废钢熔化后 C2F分解固溶于 MgO中形成 RO相，CaO 形成富钙液相或析出 CaO晶体或同 SiO2形成 C2S，原始材料由MgO+C2F变成 RO+SiL，完成烧结过程。炉底溶蚀作用受时间和温度限制，将是缓慢的，轻微的。而且，这一反应是循环的，当下一炉次炼钢时，与钢水接触，则 C2F重新分解，使炉底工作层表面1 mm 厚的氧化层在不断地消失与新生循环往复。从化学侵蚀的观点看炉底寿命是适宜的和长寿的。2 炉底捣打料化学-矿物组成和物理性能HYDL-85 炉底捣打料化学-矿物组成见表 1；HYDL-85 炉底捣打料物理性能见表 2。表 1 HYD

4、L-85 炉底捣打料的化学矿物组成Table 1 Chemical and mineral composition of HYDL-85 bottom ramming material名 称 化学组成/% 矿物组成/%MgOCaOFe 2O3SiO 2Al 2O3I.L方镁石(MgO)二钙铁(2CaO .Fe2O3)铁铝酸四钙(4CaO.Al2O3.Fe2O3)硅酸三钙(3CaO .SiO2)方钙石(CaO)86.606.794.670.950.230.41-87.07.41.13.21.3表 2 HYDL-85 炉底捣打料的物理特性Table 2 Physical characteristi

5、cs of HYDL-85 bottom ramming material烧后强度/MPa 烧后线化率/%名 称结合特征粒度范围/mm松装密度/g.cm-3使用温度界线/1 200 3 h1 600 3 h1 200 3 h1 600 3 hHYDL-85炉底捣打料陶瓷 06 2.5 1 900 13.2 35.3 +0.70 -1.80注：HYDL-85 炉底捣打料在干燥环境储存一年。3 使用跟踪记录沙钢集团润忠钢厂 90 t竖炉投产时使用 Veistcher-Radex公司生产的 MA-20，本次使用的是新一代电炉炉底捣打料 HYDL-85。1998 年 10月 17日开始使用，历时 46

6、天，冶炼 793炉，低碳钢约占 13.4%，中碳钢约占 21.6%，高碳钢约占 65.0%，出钢温度平均 1 625 ，冶炼时间平均 63 min。1998 年 11月 30日因换修炉墙和炉底透气砖而停炉时，炉底仍然完好。该炉役冶炼了约 71370 t钢，消耗 HYDL-85捣打料 21.3 t，单耗为0.298 kg/t。HYDL-85 炉底捣打料在该炉役过程中的现场记录见表 3。表 3 HYDL-85 炉底捣打料使用记录Table 3 Record for using HYDL-85 bottom ramming material炉次 热停后炉况 冷修部位 用料量 /t0 2号区侵蚀严重，

7、炉门及出钢口 处冲蚀明显 2号区，炉门及出钢口炉底其它部 位 121 2号区烧结完好，无变化 45 2号区非常光滑，出钢口上部， 右侧稍有侵蚀 65 炉门右侧稍有侵蚀 134 换出钢口砖 0.20.3249 炉门左侧坡尖稍有侵蚀出钢口右侧的 2号区侵蚀较多 换出钢口砖 0.2342 1号、3 号区也有侵蚀现象 362 炉壁侵蚀严重，2 号区侵蚀较轻，竖井下方侵蚀严重(原有材料) 换炉壁在炉门两侧的镁碳砖用 HYDL-85修竖井下方和炉门 6363 冷却后各部位完整光滑 453 因设备故障停炉 同时换出钢口和局部镁碳砖用HYDL-85填出钢口和炉坡四周顶部 2466 正常 595 换出钢口砖 0

8、.2625 2号区下方稍有侵蚀其余正常 715 换出钢口砖 0.2793 2号区和炉坡完好，出钢口和炉 门两侧稍有侵蚀 修炉门左侧，换渣线镁碳砖 0.5当今国内外现代电炉炉底材料基本上实现了不定型化。炉底长期炉役中采用热补和冷修，很少采取全拆全修方法。炉底材料单耗由热补和冷修用料量、产钢量计算出，本次使用的 HYDL-85捣打料基本上是冷修。整个炉役过程中，采用 HYDL-85捣打料捣制炉底情况如图 1所示。图 1 采用 HYDL-85材料捣制炉底示意图Fig.1 Schematic of rammed bottom using HYDL-85 material in a furnace campaign该炉役使用 HYDL-85捣打料 21.3 t。冷修 6次，其中换出钢口砖 3次，2 号热点区全炉役中间没有冷修过。4 结语江苏沙钢集团润忠钢厂，使用国产新一代炉底捣打料 HYDL-85，构筑现代电炉炉底，按冷修用料量与产钢量计算，吨钢消耗为 0.30 kg；使用进口捣打料 MA20，吨钢消耗为 0.35 kg。HYDL-85 可替代进口材料。作者简介:蒋志良，男，高级工程师。从事耐火材料的研究与开发。作者单位:(江苏省耐火材料行业协会，无锡 214026)