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              鋼液真空循環脫氣法內襯用耐火材料
              作者:超級管理員  發布時間:2022-11-29 12:14:10  點擊率:340

              鋼液真空循環脫氣法內襯用耐火材料,下RH裝置的工作原理示意圖。RH裝置是由配有插入管即上升管和下降管的真空室和抽排氣系統組成的。當鋼包內的鋼水進行真空脫氣處理時,首先將插入管浸入鋼水內,然后將真空室抽成真空,此時鋼水受到相當于一個大氣壓的壓力而被吸進真空室內。同時,從上升管下部三分之一處吹進氬氣,由于湍流作用,形成大量氣泡核,鋼液內的氣體則向氬氣泡內擴散,體積成百倍地增大,導致鋼液以每秒約為5米的速度像噴泉似的向真空室空間噴去。由于鋼液早現雨滴狀,因而增大了脫氣表面積,加快了脫氣的進程。脫氣后的鋼液匯集在真空室的底部,并以每秒1~2米的速度從下降管流回鋼包。鋼液如此循環或環流數次后,即完成了分批脫氣的操作。

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              RH法不僅能鋼水進行爐外脫氣,而且還能在泡爐爐內或與連鑄配合使用對鋼水進行脫氣處理。RH裝置是在高溫與真空條件下工作的。真空室的中、下部內襯,經受著鋼液的噴濺和環流的沖刷作用,損毀較為嚴重。播入管的襯體,內壁受高速氣流和鋼液的沖刷作用,外壁則受熔渣侵蝕急冷急熱的作用,易產生熱剝落,同時潔渣時還會遭受機械損傷。因此,插入管襯體的工作條件十分惡劣,是該裝置的最薄弱環節。

              真空循環脫氣裝置的內襯,初期階段的西歐和日本普遍采用高鋁磚砌筑,美、英等國家則用堿性耐火材料作內襯。目前,各國趨向于采用直接結合鎂鉻磚作真空室內襯,插管襯體一般用高鋁質耐火搗打料或耐火澆注料,也有用堿性散狀料制作的。

              日本川崎鋼鐵公司水島廠160RH裝器真空室的內襯、采用高鋁磚砌筑時的使用壽命為200~300次。當真空室中,下部采用Al2O3含量為92%的電熔氧化鋁磚作內襯,并以磷酸鋁耐火涂抹料作保護層,共使用壽命達到503次。后來改用高溫燒成鎂鉻磚作內襯,砌筑方法如下圖所示,并在間歇時用電阻棒加熱使真空室保溫,結果壽命達到1000次以上,耐火材料消耗降低到0.5公斤/噸鋼。

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              日本千葉85RH裝置的真空室,采用燒成鎂白云石磚作內襯,使用壽命為167次。1980年,日本川崎鋼鐵公司RH裝置的內襯平均使用壽命:真空室底部和側墻下部的內襯,不經中間修補可達300;側墻中、上部的為1800次,室頂內襯壽命超過3000次。

              日本新日鐵公司有10RH裝置,最近還有兩臺投產。該公司50%的鋼水,需經過RH法處理,以提高鋼的質量。八幡鋼鐵150RH裝置,真空室采用直接結合鎂鉻磚作內襯,平均使用壽命1977年為201次,1978年為277次,1979年為335次,最高使用壽命達到過432;管上部襯體用直接結合或再結合鎂鉻磚砌筑,吸嘴內壁用高鋁磚砌筑,外壁用優良的高鋁質耐火澆注料澆灌。該管襯體的平均使用壽命1977年為58次,1978年為152次,1979年為144次,最高壽命達到過200次。下表RH裝置用耐火材料的性能和使用部位。1980年,廣畑廠RH裝置的真空室內襯,兩個爐役的使用壽命分別為784次和1214次。

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              西德奧·蒂森鋼鐵公司集廠150噸的RH裝置,采用 鎂鉻磚和高鋁磚作內襯,真空室室頂壽命為750次,側墻的上部和下部的內襯壽命分別為1050次和550次,室底部上升管側的壽命為150次,下降管側的為300次。

              美國伯利恒鋼廠RH裝置的真空室頂部,采用Al2O3含量為96%耐火搗打料作內襯,使用壽命為125;側墻用MgO含量為96%的鎂磚砌筑,使用壽命為225;室底和插入管上部熔鑄鎂磚和鎂質耐火搗打料作內襯,使用壽命一般為70~90;管下部吸嘴內壁采用Al2O3含量為95%的高鋁磚砌筑,外壁用Al2O3含量為80%的耐火搗打料搗制,厚度為76毫米,使用壽命為40~45次。美國另一鋼廠的RH裝置真空室室頂和側墻,采用鎂鉻磚砌筑,使用壽命分別為400次和200;室底和插管上部用鎂鉻質耐火搗打料作襯里,使用壽命為100;吸嘴襯體用異型鎂鉻磚砌筑,使用壽命僅為25次。

              蘇聯伊熱夫斯克鋼鐵廠120RH裝置內襯,采用方鎂石尖晶管和下降管的襯里使用壽命分別為35次和60;另一機械制造廠的60RH裝置,插入管用鎂鉻質耐火搗打料作襯里, 使用壽命達到70~80次,襯里蝕損率為0.3~0.5毫米/次。

              蘇聯RHDH裝置用耐火材料的消耗如下高純方鎂石鉻磚0.76公斤/噸鋼,輕質莫來石磚0.018公斤/噸鋼,剛玉磚0.002公斤/噸鋼;堿性耐火澆注料與耐火泥0.326公斤/噸鋼, 剛玉質而火澆注料與高鋁火泥0.2公斤/噸鋼。

              我國RH裝置一般采用一級高鋁磚作內襯,真空室中、上部的內襯使用壽命約為500次,室底和側墻下部的壽命為50次左右,插入管采用高鋁磚、剛玉質或高鋁質耐火搗打料和耐火澆注料作襯里,其不段壽命約為30次,吸嘴壽命僅為15左右。另外,RH裝置真空室底部采用鎂鉻質耐火搗打料作內襯,使用壽命也達到了50次左右。

              根據國內外RI裝置的使用經驗,真空室底部內襯,特別是吸嘴襯體,采用剛玉質或鎂鉻質耐火搗打料和耐火澆注料澆搗,獲得了較好的使用效果。表4-2RHDH裝置用不定 形耐火材料的性能。

              蘇聯高鋁水泥是用氧化鋁和石灰石制作的。水泥中Al2O3含量為73.3%,CaO含量為23.5%。剛玉質耐火搗打料的水泥用量均為15%;牌號為MHDK搗打料的白剛玉用量為85%;為了加強燒結性,牌號為MKTH-I搗打料采用鈦剛玉代替部分白剛玉,用量為37%;牌號為MKTH-2的搗打料系用1%的二氧化鈦和84%的白剛玉作耐火骨料和粉料的。上述耐火搗打料的用水量,如增加到10%左右時,也可以澆灌施工。美、日兩國的耐火澆注料,當用水量減少后,也能進行搗打施工。

              鎂鉻質耐火搗打料也適用于RH裝置的內襯檢修; 剛玉高鋁質耐火搗打料或耐火澆注料用于真空室室頂和合金加料孔周圍等部位,也取得了良好的效果。在其它爐外精煉設備上,這些不定形耐火材料也是可以應用的。

              RHDH裝置的插入管襯體,采用不定形耐火材料施工時,首先進行除銹處理、支模板,然后澆灌或搗打其襯體,施工要連續,澆搗應密實。養護到期后,經低溫烘烤,方可安裝使用。

              吸嘴與插入管上段是采用法蘭母連接的,耐火襯里連接處安裝有擴散環,供噴吹氬氣之用,其構造如圖4-4中的a圖所示。但是,耐火擴散壞或管成型復雜,燒后成品率很低,使用時更換困難,因而逐步被淘汰。目前,改用小口徑不銹鋼管通氬氣,當RH裝置預熱時又可以通空氣,共構造簡單,工作可靠,使用壽命長。所以,各國普遍采用下圖中的bc的型式。

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              RH裝置真空案和插入管的襯里損毀后,可以采用噴涂法或壓入法進行熱修。例如,日本某廠RH裝置真空室底部和插入管上部的襯里損壞后,采用焦油結合鎂質熱補料進行修理,使用壽命提高到500次,最高達到716;吸嘴襯體損股后,采用噴涂法進行噴補,也獲得較好的效果。


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