什么是GOR转炉？其内衬耐火材料应如何选择？
发布日期： 2020-12-23 09:35:44 阅读量（491） 作者：
乌克兰国家冶金学院开发的GOR转炉，主要是用来冶炼不锈钢和铸造企业上应用。现在，GOR转炉有公称容量为1.5、5、10和60吨的多座转炉在正常生产。这种工艺利用转炉复合吹炼技术精炼不锈钢，其设备和冶炼工艺与西欧、日本的KiBOP，STP等工艺相似。由于复吹转炉工艺解决了AOD炉风嘴寿命问题，因而炉龄大幅度提高。GOR转炉炼钢法于2006年初由西南某钢厂引进，生产的钢种主要为J系、200系和300系非超低炭不锈钢。投产初期受多方面原因影响炉龄较低，经过不断的攻关改造现已取得了较高的炉龄，但仍存在一些问题有待于解决。
GOR转炉是采用多种能源介质复合吹炼的底吹转炉，通过安装在转炉底部的三个套管式喷嘴向熔池吹入可调成份的氮气、氧气、氩气、天然气的混合气体。与其它生产不锈钢的转炉相似，这种工艺冶炼不锈钢也分为三个吹炼阶段：第一阶段吹氧，由碳氢化合物保护喷嘴;第二阶段吹入氧、氩(或氮)、碳氢化合物和它们的混合气体;第三阶段向转炉熔池吹入纯氩或氮气。GOR转炉采用底吹，液压炉底、活炉底、液压炉帽设计使砌筑和拆炉时间大大缩短(砌筑时间16小时，拆炉时间8小时)，由于炉底侵蚀速率快，通常采用两套炉底;AOD炉通常采用底部侧吹或顶底复吹方式，炉底一般是固定的。
⑴从固定投入上看：GOR转炉初期设备投入大，炉壳尺寸大，耐材的消耗量大，60tGOR需耐材200t左右，60tAOD耐材只需要80t左右。
⑵从冶炼成本上看：由于中国不锈废钢少，镍价高，原料条件与国外有很大的差别。AOD炉对原料要求较高，通常以电炉熔化不锈钢废钢;GOR转炉对原料成分要求不高，节省价格昂贵的低碳、微碳铬铁用量。由于脱碳能力强，可以大量使用高碳铬铁。
在吹炼的第一阶段，GOR转炉采用碳氢化合物冷却喷嘴，不需要氩气和氮气冷却喷嘴。一般来讲，GOR转炉的氩气消耗量比AOD转炉的氩气消耗量低。节省的数量根据冶炼钢种不同而有差别。另外，GOR转炉通过向熔池中吹氮气，可以精确的控制钢液中的氮含量，在冶炼J系列不锈钢时，只用少量的氩气。
⑶从生产工艺上看：AOD炉对电炉兑入的钢水的成分要求较高，出钢前需要进行扒渣，且要保留部分渣同钢水一起由炉口倒入钢包;GOR转炉对电炉兑入的钢水的成分要求不高(碳含量通常在3%以上，硅含量在0.2%以上)，由于其“炉容比”较大，脱碳速率比AOD炉快，脱气效果也相对较好。GOR转炉底吹喷嘴接近炉中心线，吹炼时炉体的振动小;反之AOD炉吹炼时，炉前平台感到明显的振动。在转炉倾动速度相同时，AOD炉从开始倾动炉子到喷嘴完全露出液面的时间比GOR转炉短，这是由喷嘴安装位置决定的。GOR吹炼过程中不扒渣，采用出钢口出钢，有利于转炉出钢时的钢渣分离，准确的控制进入钢包的炉渣量，这对钛等容易氧化的合金元素的合金化有利，但是增加出钢口以后使砌炉工作复杂了。GOR理论吹炼时间短，但过程中需加入大量的冷料增加了吹炼时间。钢水温度较高，对耐火材料的侵蚀更为严重。
⑷从控制思路上来讲：AOD转炉控制软件从初始钢水兑入转炉以后就实行全过程的自动化控制。这种工艺软件很成熟，只要原料稳定，一般技工经培训后就可以独立操作;而GOR转炉在吹炼的第一阶段允许人工干预，也可以说在这一阶段是粗放的自动控制。当钢水中的碳含量降低到0.25%时，转入第二阶段吹炼，此时进入自动控制状态。这种方式的优点是：比较适用于原料条件复杂多变的工厂。
GOR转炉可以快速完成脱碳、脱氧、脱气和合金化等项精炼任务，必要时还可用于脱磷。由于这种工艺可以在一个很宽的范围内调节混合气体的组分，所以它可以使用任何熔炼炉(如感应炉、电弧炉等)提供的钢水作精炼原料，母液既可以不经合金化也可以在熔化炉内进行合金化。
GOR转炉冶炼的钢种目前可用于轧制带钢、窄带钢、无缝钢管、棒材、线材、形状复杂的锻件。这些初级产品及其深加工制成品都具有良好的加工性能。
GOR转炉用耐火材料的选择
1、定型耐火材料的选择
由于GOR转炉冶炼时间长，温度高，过程中需要添加大量的石灰和废钢来降温，对于炉身加料区冲击严重，要求耐火材料有较好的高温强度;钢渣碱度由低到高，要求渣线处耐火材料有较好的抗低碱度尤其是高碱度熔渣侵蚀的能力。经过反复的试验和生产实践证明镁钙质耐火材料适用于炉身区域。
由于大量的气体都由底部的3支喷枪吹入，炉底风眼区耐材要承受高温钢水的剧烈冲刷，出钢后残留的钢渣在炉底沉积，因此炉底用耐材的选择较为困难，要求有很好的高温强度、抗热震性好、热膨胀低和较好的抗渣性。
2、不定型耐火材料的选择
⑴砌炉过程中炉身砖之间的层缝和竖缝可用0.5-0mm的镁砂粉填充。
⑵炉口及出钢口周围的空隙可用可塑料填充，材质可用镁质或高铝质。
⑶合炉底后炉底砖与炉身砖之间产生的缝可选用高品质的捣打料，材质可用镁质或镁铬质。
⑷热换炉底后炉底砖与炉身砖之间的环缝不利于处理，选用的散料要求有较好的烧结性、较好的高温强度以及抗高碱度炉渣的侵蚀性。材质可用镁钙质或镁质。
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