大型转炉炉衬及砌筑方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及炼钢用转炉炉衬砌筑
，尤其涉及一种大型转炉炉衬及砌筑方法。
技术介绍
本专利技术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”。本专利技术主要涉及公称容量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。本专利技术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。2、补炉：补炉主要是针对炉役中后期倒渣侧与出钢侧侵蚀倒一定程度时所进行的预防性维护，在转炉倒净炉渣后，将补炉料(油浸镁砂或镁碳质补炉料)倒入炉内，摊平到所要修补的部位，烧结一定时间后，再装铁冶炼。3、喷补：喷补是利用专门的喷补设备把散装料喷补到红热炉衬的表面形成喷补层，该方法设备简单，操作方便，烧结时间短，是炉衬局部小范围维护的有效方法。三、现有炉衬维护手段对于重点部位的维护效果及不利影响1、转炉加料侧：主要采用溅渣护炉+补炉的手段，炉衬维护效果较好，但补炉料消耗较高，一方面造成成本增加，另一方面由于补炉料在补完炉前三炉会出现部分脱落，脱落的耐材进入钢水会影响钢水质量。2、转炉两侧熔池接缝：主要采用溅渣护炉+喷补的手段，成本增加不多，对钢水质量影响较小，但由于喷补只适用于小范围的修补，对于面积较大、深度较深的凹坑维护效果很差。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种大型转炉炉衬及砌筑方法。采用本专利技术的大型转炉炉衬及砌筑方法，熔池接缝及炉身加料侧厚度增加，采用该方式砌筑的炉衬，转炉炉龄由9000炉提高到10000炉，而且对转炉生产操作无影响，采用圆弧过渡部位衬砖保证整砖强度均衡。本专利技术适用于大于150吨公称容量的转炉圆弧过渡半径、能够满足圆弧过渡砖前后端厚度比大于0.5的要求，避免小于150吨公称容量的转炉圆弧过渡半径小导致前后端厚度比小于0.5会造成后端强度过小的问题。本专利技术解决技术问题的技术方案为：一种大型转炉炉衬，包括炉底部位、熔池接缝部位、炉身部位和炉帽部位，所述的炉底部位、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，所述工作层采用镁碳质耐火砖制作，所述工作层在水平方向包括连接为整体结构的加料侧工作层、左耳轴侧工作层、出钢口侧工作层和右耳轴侧工作层；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。所述砌筑熔池接缝部位衬砖结构为前端厚度105mm，后端厚度205mm，宽度90mm，砖型Ⅰ长度为900mm，砖型Ⅱ长度为950mm。炉身加料侧的衬砖在炉体内腔直径方向上的长度比现有技术的其他部位的衬砖长50mm。所述加料侧工作层采用MT-14A牌号镁碳砖制作，所述MT-14A牌号镁碳砖比现有技术采用的衬砖厚度增加50mm。所述出钢口周围的衬砖尺寸不小于原砖尺寸的60％。一种大型转炉炉衬的砌筑方法，包括如下步骤：1)衬砖砌筑顺序：先砌筑出钢口并固定牢靠，再砌筑底吹透气砖，然后按顺序依次砌筑炉底部位、熔池接缝部位、炉身部位和炉帽部位，炉底部位砌筑前需测量确定炉底中心位置；对炉底部位和砌筑熔池接缝部位衬砖进行预砌，并进行适当打磨，确保砖缝合格；预砌完后按顺序编号，避免砌筑时弄错砖型砖号；2)砌筑过程所有砖型需按预砌顺序砌筑，砖缝必须符合工艺规定要求；3)在砌筑熔池接缝部位的圆弧过渡面部位时，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，确保衬砖前后水平高度差不大于10mm；5)砌筑过程实行全程监理，结束后进行联合验收，验收合格后方可烘炉。底吹透气砖周围切砖，切砖后的衬砖尺寸不小于原砖尺寸的60％；所述步骤1)熔池接缝部位衬砖的前端厚度105mm，后端厚度205mm，宽度90mm，所述熔池接缝部位衬砖，通过以下步骤制成：在压砖机上施加10000kN以上的压力；衬砖压制完成后，在180—220℃温度下烘烤16-24小时，后端强度及前端强度大于35MPa，以满足大型转炉对衬砖强度的要求。本专利技术的有益效果：1.通过采用本专利技术的大型转炉炉衬及砌筑方法，熔池接缝及炉身加料侧厚度增加，采用该方式砌筑的炉衬，转炉炉龄由9000炉提高到10000炉，而且对转炉生产操作无影响。采用圆弧过渡部位衬砖保证整砖强度均衡，本专利技术适用于大于150吨公称容量的转炉圆弧过渡半径、能够满足圆弧过渡砖前后端厚度比大于0.5的要求，避免小于150吨公称容量的转炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型转炉炉衬，包括炉底部位、熔池接缝部位、炉身部位和炉帽部位，其特征是，所述的炉底部位、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，所述工作层采用镁碳质耐火砖制作，所述工作层在水平方向包括连接为整体结构的加料侧工作层、左耳轴侧工作层、出钢口侧工作层和右耳轴侧工作层；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。

【技术特征摘要】
1.一种大型转炉炉衬，包括炉底部位、熔池接缝部位、炉身部位和炉帽部位，其特征是，所述的炉底部位、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，所述工作层采用镁碳质耐火砖制作，所述工作层在水平方向包括连接为整体结构的加料侧工作层、左耳轴侧工作层、出钢口侧工作层和右耳轴侧工作层；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。2.如权利要求1所述的大型转炉炉衬，其特征是，所述砌筑熔池接缝部位衬砖结构为前端厚度105mm，后端厚度205mm，宽度90mm，砖型Ⅰ长度为900mm，砖型Ⅱ长度为950mm。3.如权利要求1所述的大型转炉炉衬，其特征是，炉身加料侧的衬砖在炉体内腔直径方向上的长度比现有技术的其他部位的衬砖长50mm。4.如权利要求1或2所述的大型转炉炉衬，其特征是，所述加料侧工作层采用MT-14A牌号镁碳砖制作，所述MT-14A牌号镁碳砖比现有技术采用的衬砖厚度增加50mm。5.如权利要求1所述的大型转炉炉衬，其特征是，所述出钢口周围的衬砖尺寸不小于原砖尺寸的60％。6.一种大型转炉炉衬的砌筑方法，炉衬包括炉底部位、熔池接缝部位、炉身部位和炉帽部位，其特征是，所述的炉底部位、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，所述工作层采用镁碳质耐火砖制作，所述工作层在水平方向包括连接为整体结构的加料侧工作层、左...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宝宝，任志远，于海燕，闫孝伟，许维康，马海涛，佟圣刚，崔美棠，高靖超，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37