炼钢转炉采用镁质修补料的种类及修补施工方法
发布日期： 2016-08-16 00:00:00 阅读量（818） 作者：转炉，炼钢炉的一种。炉体圆筒形，架在一个水平轴架上，可以转动。用于 吹炼钢或吹炼锍的 冶金炉。转炉炉体用 钢板制成，呈圆筒形，内衬 耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。
转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或 白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。
由于镁碳砖已经成为转炉用主要耐火材料，因此修补用耐火材料也多采用镁质材料。根据转炉修补部位的不同，所使用的镁质修补料的种类以及施工方法也不相同。表1列出了目前转炉主要修补用镁质耐火材料的种类以及施工方法。
A、喷补料
镁质喷补料主要用于转炉的渣线修补，一般要求其具有以下性能：
(1)良好的流动性，防止其堵塞管道和喷枪;
(2)良好的黏附性能，防止滴淌和下流;
(3)养生或烧结时间短;
(4)与修补部位具有较高的结合性能;
(5)具有较高的耐侵蚀性能和较高的高温强度。
最初的镁质喷补料多采用磷酸盐和硅酸盐作为结合剂。虽然使用这些结合剂便于操作、且黏附性能较好，但由于其抗渣性能较弱、高温强度较低，已经很难满足进一步提高其使用性能的要求。因此，从1990年左右开始使用活性氧化镁、树脂、沥青以及碳素纤维作为结合剂，来提高其黏附性以及耐用性等各种性能。表2示出了镁质喷补料的配比和化学组成。
影响镁质喷补料性能的主要因素有：氧化镁的种类和纯度、结合剂的种类和加入量以及原料的粒度分布等。其中，活性氧化镁的性能和加入量影响较大。图1和图2分别示出了表3所示的3种活性氧化镁对表3中喷补料的粘结强度和黏附率的影响。
由图可见，随着活性氧化镁比表面积和加入量的增加，喷补料的粘结强度和黏附率等性能均得到明显提高。但对于比表面积较大的活性氧化镁来说，其添加量过大会使施工体的气孔率明显升高、引起粘结强度降低。因此，对于以活性氧化镁为结合剂成分的喷补料来说，活性氧化镁、特别是比表面积较大的活性氧化镁，应该有一个适宜的加入量。
B、投补料
投补料也称热态修补料，一般多在热态下使其中的结合剂软化并产生流动，对转炉损毁部位进行修补的。因此，一般要求其必须具有以下特点：
(1)高温流动性好；
(2)硬化和烧结时间短；
(3)强度高、抗渣侵性能好。
根据结合剂的种类和投补料的形态，常用的投补料一般可以分类如下，见图3。
一般来说，由于非水系结合剂在高温下形成的是碳结合，因此，投补料碳化后形成的耐火材料强度高、抗渣侵蚀性能好，但其硬化和烧结时间较长。图4和图5分别示出了结合剂种类对投补料的硬化时间以及高温强度和粘结强度的影响。
C、压入料
压入料以树脂为结合剂，主要用于转炉炉底以及出钢口更换后缝隙的充填和修补。常用压入料的性能指标如表4所示。
D、溅渣护炉材料
溅渣护炉是近年来发展起来的一项新兴技术，旨在提高转炉的使用寿命。溅渣护炉的具体工艺，是通过向转炉留渣中加入调渣剂使炉渣具有合适的熔点和粘度，然后利用喷枪将炉渣喷溅到转炉炉壁上而起到耐火材料的作用。因此，所谓的调渣剂实际上是在溅渣护炉工艺中为达到溅渣所要求的炉渣MgO含量，在造渣过程中和出钢后进行炉渣调整时所加入的镁质造渣材料。炼钢中常用的调渣剂主要有：轻烧白云石、生白云石、轻烧氧化镁、镁砂以及菱镁矿渣等。表5示出了常用调渣剂的主要组成。
由表可见，调渣剂对镁质材料的要求相对较低，一些低档的轻烧镁、重烧镁砂以及电熔痞砂均可作为溅渣护炉材料。
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