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    AOD爐用耐火材料的選擇

    文章出處:正耐實業耐火磚廠家 /?發表時間:2019-07-19



    AOD爐是氬氧精煉法的精煉設備,以該法英文名的縮寫字母命名。
     
    AOD法基本原理:利用氣體稀釋的方法,使一氧化碳分壓力降低,而不需要設備昂貴的真空設施。
    AOD主要與電爐雙聯生產各種不銹鋼或耐磨鋼。
     
     
    AOD爐用鎂鉻系磚:
    爐帽:普通鎂鉻磚、高鋁可塑料、鎂質澆注料等
    爐襯:直接結合鎂鉻磚、再結合鎂鉻磚、半再結合鎂鉻磚
    風口磚:高純直接結合鎂鉻磚和再結合鎂鉻磚
     
     
    AOD爐用鎂鈣系磚
    爐帽:瀝青結合白云石磚
    爐壁:白云石磚
    爐底:鎂白云石磚
    風口區:超高溫燒成白云石磚、電熔白云石磚

    (1)AOD爐體安放在一個可以前后傾翻的托圈上,由銷釘固定。在爐子的底側部裝有向熔池水平方向吹入氣體的噴槍,噴槍的數量根據爐子的噸位而有所不同,一般為2~3支。噴槍延長線的會合點與爐子的豎軸重合。噴槍由內管(銅質)及外管(不銹鋼)兩層組成,內管導入主吹煉氣體(由ArO2?;駻r-N2組成),內管與外管之間的環形縫隙導入Ar、N2或空氣起冷卻作用以保護噴槍。噴槍是消耗式的,在筑爐時埋入耐火材料層,在冶煉過程中與爐襯同步燒損。吹入的氧氣主要是用于氧化碳升溫,吹入的氬氣主要是強對流攪拌,還有生產高氮合金時可以進行吹氮進行合金化,既是可以進行沖氮,這對基本的生產21-4N類的鋼種中節省了很多金屬氮化物,如氮化絡的加入量,節省很多生產成本。

    (2)VOD爐脫碳過程分兩個階段,即真空吹氧脫碳階段和真空脫碳階段。在吹氧脫碳的初期首先發生約2分鐘的脫硅,隨后開始脫碳,此時為了防止大的噴濺堵加料管等問題,可采取高槍位(≤900mm)、減少氬流量的措施。吹氧脫碳速度與供氧強度、吹氬強度、起始碳量和鋼水溫度有關。起始碳為0.27%,平均脫碳速度0.0125%∕min,0.41%時為0.0188%∕min。底吹氬強度達到0.01~0.02Nm3∕(t·min)的強攪拌不僅可以減少鉻的氧化,而且可以明顯地提高脫碳速度。當鋼中的碳含量達到0.08%后應進行真空脫碳,要求的終點碳越低,真空度也越低,脫碳時間越長,一般為15~30min。


    (1)AOD爐體用鎂鈣磚或者鉻鎂磚或富鎂白云石磚砌筑;噴槍周圍采用質量更高的電熔鉻鎂磚砌筑,以承受高溫及鋼液沖刷??梢剖綘t帽用鉻鎂磚或鋁鎂磚砌筑,也可以用耐熱混凝土澆灌。爐膛的尺寸比例大致是:熔池深度:爐膛直徑:爐膛總高一1:2:3。爐子在前傾一定角度的情況下,由轉移鋼包倒入初煉鋼水,此時氣體噴槍處于鋼液面以上。爐子恢復到直立位置時,噴槍沒入鋼水深處,開始吹氣精煉。精煉完成后,仍經爐帽出鋼。
    (2)由于VOD爐的脫碳是在真空缶中進行的,因此VOD爐的操作必須采用自動化控制。其中終點碳的控制對整個冶煉過程的順利進行和成品碳含量的控制都是極其重要的。終點碳的判定主要有廢氣分析法和氣相定碳法。廢氣分析法是用紅外線分析儀分析廢氣中的CO、CO2及O2成分,并參考真空度的變化,以控制VOD的精煉過程。這種方法能準確地確定停吹氧時間,而且不受設備具體條件的限制。氣相定碳法是測定廢氣總量及其CO、CO2的含量,用以計算出堿含量隨時間的降低曲線,達到終點碳后停吹氧。

    1)風口面
    風口面是風口區的上部,該區域的爐襯損毀的非常嚴重,一方面是由于風槍氣體在噴出后,氣體的流動軌跡是一條類似拋物線的曲線,氣體首先沿風口方向噴入熔池,當接觸鐵水后,氣體由于阻力的原因開始回流,向風口方向噴去,但是由于 AOD 爐采用的是側吹風口,氣體在回流時會碰到爐襯造成沖刷,另一方面,由于風槍吹入氧氣,風口面是碳氧發生反應的主要部位,局部溫度達到 1700-1800℃,而且風口區在爐體底部,受到很大的機械壓力,所以腐蝕度很重。

    2)渣線
    爐體內鐵水在高溫和吹入氣體的作用下,鐵水液面翻滾劇烈形成嚴重的沖刷,加快腐蝕。另外,在冶煉的最后階段,需要對鐵水采樣確定精煉程度以及鐵水出爐,這時會將爐體傾動一定角度,致使爐膛內的鐵水與爐渣上下波動,形成鐵水和爐渣對渣線交替浸泡的結果,造成侵蝕。被侵蝕的襯磚原有組成結構遭到破壞,鐵水及爐渣在物理和化學作用下就會滲透到耐火磚內部,進一步加快侵蝕速度。

    AOD爐常用耐火材料:普通鎂鉻磚、高鋁可塑料、鎂質澆注料,直接結合鎂鉻磚、再結合鎂鉻磚、半再結合鎂鉻磚,高純直接結合鎂鉻磚和再結合鎂鉻磚,瀝青結合白云石磚,白云石磚,鎂白云石磚,超高溫燒成白云石磚、電熔白云石磚


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