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混铁炉用耐火材料的发展

发布日期： 2017-11-17 00:00:00 阅读量（459）作者：

在20世纪60年代初期开始提出混铁炉(鼓形)内衬的耐火材料问题，关于混铁炉的耐火材料，已经在50年代以西德为中心进行了相当的研究和试用，从这种意义讲，混铁炉内衬的技术是随着LD转炉的引进而随之引进的。

1953年，Stahl u Eisen上发表的A. Lotour等人的文章是有关Volklingen的混铁炉内衬各种经验的归纳和总结，我们认为这是二次世界大战后最初的该领域的论文。紧接着进行了白云石砖或是不烧镁砖的使用，通过添加CaO进行渣控制而提高其内衬寿命、含有碱性物质的影响调査等各种研究，欧洲在60年代初期作为适应LD转炉操作的混铁炉耐火材料的技术已经基本达到了成熟阶段，当然，在20世纪70年代也采取了许多的措施和方法。

如图1、表1所示为20世纪60年代日本混铁炉有代表性的内衬结构及其耐火材料的质量特性。60年代初期内衬的基本构成为铁水冲刷部位是镁砖，炉顶是高铝砖的结构。

表1混铁炉内衬耐火砖的质量实例(1960年左右)

混铁炉内衬耐火砖的质量实例(1960年左右)

混抶炉内衬构造实例(1960左右)

图1混抶炉内衬构造实例(1960左右)

当时，向高速吹炼法的LD转炉捉供熔融铁水的混铁炉，对铁水组成、温度的稳定要求很高，因此，炉容一般为500〜200 t的大型炉。在操作温度方面，一般的LD转炉用混铁炉在1300〜 1350℃，炉内的渣是加上高炉渣中铁水Si部分氧化成SiO2的CaO-Al2O3-SiO2类的酸性渣。

有关混铁炉内衬的损耗机理也进行了相应的探讨，采取了提高寿命的对策，其损耗的主要原因大致分为：

(1) 铁水对耐火砖接缝、气孔的侵人;

(2) 渣的浸人、变质;

(3) 由于铁水流动产生摩擦和耐火砖向渣中的溶解。

特别是(1)、(2)由于结构急冷急热产生剥落，使接缝处选择性熔损氧化而变薄。铁水脱硫用的Na2CO3(纯碱)混入炉内时，增大了渣的侵入活性等因素影响很大，以下涉及的是调整渣的碱度，即提高(CaO+MgO)/SiO2比产生了良好的效果。

混铁炉的寿命(出铁吨量)，在20世纪60年代1000 t级时至少为50〜100万t(炉衬单耗为1 t铁0.5〜1.0kg)，在70年代超过100万t，也有超过300万t的记录。这种情况的背景是在采用焦油浸溃烧成镁砖和直接结合耐火砖、通过轻烧白云石、石灰调整渣的碱度，进一步的是适应喷吹技术等技术措施的改善下所产生的。

对于混铁炉内衬的问题，日本首先解决的一个问题是混铁车替代混铁炉。1980年之后，铁水用耐火材料的中心问题向混铁车和铁水预处理专用设备转移。