RH精炼用镁碳砖的研究与开发.pdfVIP

1RH 精炼用镁碳砖的研究与开发 吕仁祥 刘在春 纪怀杰 孙晓丽 （济南鲁东耐火材料有限公司，济南 250109 ） 摘 要 现阶段，RH 炉用耐火材料绝大多数是镁铬砖产品，而含铬耐火材料在使用后，其残渣中含有强氧化性的 六价铬（Cr6+ ），会对环境造成污染。针对镁铬砖耐火材料的上述缺陷，并根据RH 炉真空室各部位的使用特点，本 文研究并确定了适合RH 炉真空室各部位使用的镁碳砖耐火材料，并列举了部分镁碳砖耐火材料在日本RH 炉上的 使用情况。 关键词 RH 炉 镁铬砖 污染 镁碳砖 RH 法是一种重要的炉外精炼方法，它是将真空精炼与钢水循环结合起来的一种方法，现在由于在RH 炉上增设了多功能的顶枪装置，RH 炉具有了吹氧脱碳、钢水升温、脱硫、脱气、去除杂质、精确控制钢水 成分、使合金均匀化等功能，可精炼出各种洁净钢和品种钢。具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、 容易操作等一系列优点，在炼钢生产中获得了广泛的应用[1~3] 。根据钢铁精炼冶炼的条件，各个国家曾一度 采用镁铬质耐火材料。但由于含铬耐火材料在使用后，其残渣中含有强氧化性的六价铬，会对环境造成污染。 因此，RH 镁铬质耐火材料已成为世界公害，逐渐为世界各国所重视和禁用。我公司与品川耐火材料有限公 司近几年来研究开发了RH 精炼用镁碳砖，不仅解决了镁铬质耐火材料所带来的环境污染问题，也保证了钢 材的质量，并在日本JFE 仓敷、JFE 福山等钢厂的RH 精炼炉上进行使用，取得了良好的使用效果。 1 研究开发 1.1 RH 炉用耐火材料的使用现状 RH 炉真空室有整体式和分体式两种类型，均由热弯管、上部槽、合金加料孔、下部槽、循环管、插入 管等几个部分组成[4]，图1 为RH 炉真空室的结构示意图。 图1 RH 炉真空室的结构示意图 （1）热弯管。热弯管是RH 炉的废气烟道，是真空室与真空泵的连接桥梁，不与钢液和钢渣直接接触， 所以此处内衬材料一般采用档次较低的直接结合镁铬砖、高铝砖。由于热弯管的形状特殊，砌筑砖有一定的 吕仁祥，男，本科，高级工程师，lrxludong@263.net RH 精炼用镁碳砖的研究与开发 8-7 难度，有时也采用浇注不定形耐火材料作内衬。 （2 ）合金加料孔。合金加料孔是所有合金向钢水内添加的通道，在处理钢水过程中要频繁地加入大量的 合金，合金加料孔的内衬就要受到非常严重的机械冲击和摩擦，所以此处一般采用强度较高的半再结合镁铬 砖或电熔再结合镁铬砖、高铝砖。与热弯管类似，有时也通过浇注不定形耐火材料（如刚玉浇注料）实现。 （3 ）上部槽。上部槽不与钢液直接接触，没有剧烈的冲刷，但在处理钢水的过程中有一定量钢水喷溅到 此处，而且此处的使用温度要高于热弯管，所以选择半再结合镁铬砖、高铝砖作为耐火内衬。 （4 ）下部槽。下部槽是各种合金与钢水混合发生反应以及吹氧脱碳的位置，要承受高速循环的钢水冲刷， 承受长时间的抽真空、较高的温度和钢渣的侵蚀等，所以此处采用电熔再结合镁铬砖作为内衬。 （5 ）循环管。循环管是钢水循环的通道，高速循环的钢水对循环管砖的冲刷非常严重，同时由于直接接 触钢渣而受到钢渣侵蚀，还要承受由于温度波动而引起的剥落，所以循环管砖一般采用电熔再结合镁铬砖。 另外，浸渍管外围的浇注料一般采用刚玉质浇注料。 RH 炉上各部位的耐火材料普遍采用镁铬砖，而由于镁铬质耐火材料残砖（渣）中含有强氧化性的六价 铬（Cr6+ ），对环境造成严重污染。因此对 RH 精炼炉的下部槽、环流管及浸渍管等部位用镁碳砖进行了针 对性研究，以解决传统的镁铬砖耐火材料对环境造成的污染问题。 1.2 研发过程 RH 精炼炉真空室的上部槽、中部槽的使用寿命相对较长，上部槽所用镁碳砖或高铝砖更换频次相对较 少。而下部槽、环流管及浸渍管部分的使用寿命相对较短，如损坏最快的浸渍管[2]，其内壁钢水的通过速度 达 1~1.5 m/s，而壁外则承受着炉渣的侵蚀。针对上述情况研发出相应的镁碳砖产品，以适应RH 精炼炉各 部位的使用。 1.2.1 研发原则 对RH 精炼炉专用镁碳砖进行研发的原则为：（1）在中部槽的渣线部位，RH 精炼炉用镁碳砖应具有相 对较高的含碳