转炉是炼钢的严重装备，是一种不需求外加热源，首要以热态生铁、废钢、铁合金为材料的炼钢炉。按照炉衬耐火材料性质分为酸性转炉和碱性转炉，按照气体吹入炉内的部位分为底吹转炉、顶吹转炉、侧吹转炉和顶底复合吹炼的转炉。
转炉炼钢法史籍久长，早在年英国人贝斯麦（Bessemer）就首创了底吹酸性转炉，为近代炼钢法的发轫。年又浮现了托马斯碱性转炉，能够管教高磷生铁。年法国人马丁行使蓄热道理创建了平炉炼钢法，一度成为天下上首要炼钢装备，20世纪50年月，天下约有85%的粗钢由平炉锻炼。年奥地利浮现纯氧顶吹转炉，办理了钢中氮和其余无益杂质的含量题目，同时增加了随废气损失的热量，能够吹炼温度较低的生铁，裁减了高炉焦炭耗损量，且能应用较多的废钢，炼钢速度尤其快（一炉钢约10min，而平炉要7h),年又浮现氧气底吹法转炉，年又首创了用碳氢化合物守护的双层套管式底吹氧枪的底吹法，百般类别的底吹法（如OBM、Q-BOP、LSW等）在现实临盆中显示很多优于顶吹之处。奥地利人于年探索顶底复吹炼钢工艺，20世纪80年月初投入临盆，它比顶吹和底吹更先进，有的国度根基淘汰了天真顶吹的转炉。
在我国,年唐山钢厂的空气侧吹转炉炼钢法实验胜利，年投产，年发轫袖珍氧气顶吹转炉实验胜利，年首钢把空气侧吹转炉改成3t氧气顶吹转炉，年投产两座30t顶吹氧气转炉，跟着唐山、上海、杭州等地的钢铁厂前后改建3.5～5t顶吹氧气转炉，随后一些大型钢铁企业，如鞍钢、武钢等将平炉改成～t氧气顶吹转炉，年投产，具备先进技能的宝钢也是采取t的大型氧气顶吹转炉炼钢，尔后，我国根基上淘汰了平炉炼钢。连年来，浮现顶底吹复合吹炼转炉，滑板挡渣技能，使锻炼时光缩小，钢水成份和温度更平均，增加钢中搀合物，提升钢水纯洁度等便宜，我国一些钢厂也广泛采取顶底复合吹炼技能。按照统计，转炉钢占天下粗钢总产量的70%以上，而我国占90%。
转炉根基上是由耐火材料筑成的，炼钢用耐火材料成本约占炼钢工序成本的9%～13%。由于列国的铁水成份及耐火材料资本不同，炉衬耐火材料的抉择也各有注重，西欧、俄罗斯等产业发财国度前后从白云石质，镁质成品进展到此刻的镁碳砖，日本是最先应用镁碳砖的国度。我国转炉内衬经由焦油白云石质、焦油镁质、镁白云石质、镁白云石碳砖到此刻广泛应用镁碳砖。由于镁碳砖耐腐蚀、抗热震、耐磨损、导热性好、抗剥落、高温下功用不变，列国转炉内衬广泛采取。耐火材料的功用及品质，直接影响转炉的炼钢法子及应用寿命，对提升产物品质和经济效力有尤其严重的意义，转炉用耐火材料题目引发人们的珍视，出现出一些耐火材料的新技能，如喷补技能、溅渣护炉技能、滑动水口挡渣技能等。
1转炉内衬的布局及耐火材料损毁机制炉衬布局可分红炉底、熔池、炉壁、炉帽、渣线、耳轴、炉口、出钢口、底吹供气砖等部份。转炉内衬由绝热层、永远层和办事层构成。绝热层个别用石棉板或多晶耐火纤维砌筑，此刻有些采取镁砂填充层替代，炉帽绝热层用树脂镁砂制成；永远层各部位不同样，多用低挡镁碳砖、或焦油白云石砖或烧结镁砖砌筑；办事层全体用镁碳砖砌筑。我国的镁碳砖有三个商标。转炉不同部位应用的镁碳砖对其功用有不同的请求，日本品川耐火公司开垦出餍足不同部位请求的系列镁碳砖产物，见表1。在转炉临盆进程中，由于办事层直接遭到加废钢的机器攻击和磨损影响、与高温钢水熔渣直接来往，受高温熔渣和钢水的浸透及腐蚀，以及受钢水、熔渣和炉气的冲洗等影响，办事前提万分顽劣，各部位的办事前提不同，而损毁水平也不同。在应用进程中，个别要一再捣毁办事层，而永远层较完好，就不调换。
2转炉运用耐火材料的技能提高炉龄是转炉炼钢的严重技能目标。提升炉龄不单消沉了临盆成本，况且提升了临盆效率。转炉内衬的耐火材料是影响炉龄的首要成分，连年来，经由科技人员的开垦探索，内衬的寿命获得显著提升，耐火材料的单耗消沉到2～0.38kg/t钢。详细法子以下。
表1系列镁碳砖的功用
2.1归纳平衡砌炉针对炉衬不同部位的腐蚀处境不同，抉择3～6个不同层次的镁碳砖，离别砌筑在渣线、耳轴、炉壁、熔池等部位，以求最佳的经济效力。腐蚀最严峻的部位，砌筑品质最佳的砖。内衬都采取镁碳砖干法砌筑，也许泥砌一些含碳的镁白云石砖，这些砖在高温下有不同水平的膨胀性，不用砌得过火精密。各部位的工况大略以下：（1）炉口温度改变激烈、熔渣和高温炉气冲洗凶恶、加料和清算残钢残渣时，炉口遭到攻击，是以，请求镁碳砖有较高的抗热震性和抗渣性，且不易粘渣；（2）炉帽受熔渣腐蚀最严峻，同时受温度遽变和废气冲洗的影响，要用热震不变性和抗渣性好的镁碳砖；（3）装料侧炉衬在吹炼进程中除受钢水、熔渣的冲洗和化学腐蚀外，还受废钢装入和铁水兑入的撞击与冲蚀，请求砌筑高抗渣性、高强度、高抗热震性的镁碳砖；（4）出钢侧炉衬主假如出钢时受钢水的热攻击和冲洗影响，毁坏速度低于装料侧，如双侧用同样的镁碳砖，能够稍薄些；（5）渣线在吹炼进程中炉衬与熔渣长久来往，尤其是排渣侧遭到熔渣的激烈腐蚀，炉衬损毁较严峻，要用抗渣性优越的镁碳砖；（6）耳轴部位炉衬表面无守护渣遮蔽层，镁碳砖中的碳素极易被氧化，并难以补缀，于是要砌筑抗渣性优越、抗氧化性强的高档镁碳砖；（7）熔池和炉底固然受钢水的冲蚀，但与其余部位比拟损毁较轻，可砌筑含碳量较低的镁碳砖。假如顶底复吹转炉，炉底中间部位轻易损毁，可砌筑与装料侧雷同品质的镁碳砖。
2.2提升镁碳砖品质前方曾经讲授，镁碳砖具备抗热震、耐腐蚀等精良功用，遍及用于转炉内衬。但在应用进程中觉察，由于镁碳砖易氧化，致使抗热震、抗腐蚀功用变差。探索人员寻求出一种抗氧化自修理新式复合抗氧化剂：采取金属Al、Si粉或Al-Si复合粉为抗氧化剂，经热管教或高温从军时原位生成SiC、AIN等高抗腐蚀物相；尚有的是增加百般预合成纳米碳，如炭黑、纳米石墨氧化物复合粉，抉择符合的过渡元素（Fe、Co、Ni）无机或有机化合物做为催化剂，酚醛树脂裂解孕育CO、C2H2、CH4等气体，在过渡金属催化影响下，孕育碳纳米管、纳米碳纤维等低维石墨化碳。经由这些技能使镁碳砖维持优越的耐腐蚀、抗热震功用。
2.3开垦未必形耐火材料，补缀炉衬为了提升转炉内衬应用寿命，关于部分损毁部份实行随时补缀。运用新式未必形耐火材料及补缀技能，大幅提升了转炉内衬的应用寿命，广泛在炉次以上，有的在炉次以上。方今，广泛采取大面热补缀，对加料侧、炉底和出钢侧实行保护。对熔池圆角和耳轴用喷补料，在转炉出钢口调换时采取灌浆料填缝及出钢口地区的保护。个中大面补缀料首要有MgO-SiO2质（也称水基大面料）、MgO-C质、MgO-CaO质等；喷补料首要有MgO质、MgO-CaO质、MgO-Cr2O3质等。这些未必形耐火材料按分离剂分为无水补缀料（主假如沥青、煤焦油及沥青粉、树脂等）和水系补缀料（MgO-SiO2-H2O分离和磷酸盐分离）。补缀料的品种及功用特性见表2。
表2高温补缀料品种及功用特性
应用煤焦油、沥青、树脂等有机物做为分离剂，有浑浊处境，烧结时光长，不耐腐蚀等题目。秦岩等人[5]开垦了一种用高纯镁砂粉（MgO97.02%）和中挡镁砂（MgO94.80%）颗粒为首要材料，SiO2超微粉（SiO2=97.02%）为分离剂的无碳环保型大面补缀料。这类水基大面补缀料，采取湿式直流浇注的方法，高温铺展性好，高温烧结进程中不孕育无益气体，孕育陶瓷分离，烧结时光缩小50%以上，布局精细，抗氧化、耐冲洗，经由量家应用，现场无烟尘，应用寿命拉长2～3倍。大面补缀料的详细配料景况见表3。
关于轻易损毁的耳轴及渣线等部位采取喷补的法子。方今国内广泛应用镁质喷补料[6]，应用寿命对照低。有人开垦出镁碳质喷补料，首要材料为3～0mm镁砂（MgO95.2%),3～0mm碳（C=94.2%），沥青A（不变C=46.3%，软化点～℃），沥青B（不变C=43.5%，软化点～℃）以及增加剂等。经由现实应用得出其反弹率低、附着性好、烧结强度高，应用寿命较镁质喷补料提升30%，增加了转炉补缀次数。
表3大面补缀料颗粒配比
(w%)
尚有铁块渣补炉技能，是行使铁块与高温液体渣的加紧换热，而高效冷固粘合，对部分薄弱部位补缀，裁减了补炉料成本，留渣职掌裁减了造渣料耗损，增加缓了炉衬腐蚀，提升了金属收得率，拉长了炉衬寿命。福建三安钢铁公司[7]经由遏制炉渣碱度、MgO含量、FeO含量等参数，出钢后行使适当的生铁块加快炉渣冷却，使炉渣混杂生铁块冷凝粘结在转炉废钢、铁水攻击地区，抵达补炉的目标。此法子能行使临盆空隙实行补炉，一次只要10min，较通例补炉裁减1h以上，况且尤其环保。
为认识决炉口、炉帽的粘渣题目，采取一种防粘渣喷补料，是用用后镁碳砖的复活料为首要材料，经由半干法喷补动工，喷补层厚度35～50mm，附着率80%以上，取患了较好的应用成效[8]。
日本品川耐火公司开垦出可加紧强硬的MgO-C质喷补料（见表4），强硬时光大幅度缩小。
表4加紧强硬的MgO-C质喷补料功用
2.4护炉能够经由优越的职掌来守护炉衬。20世纪90年月美国开垦胜利转炉溅渣护炉技能，即是在出钢结果后，炉内液体炉渣不倒掉，并向炉内加一些轻烧镁球或白云石料，使渣的熔点和黏度抬高，经由氧枪向炉内放氮气，使液体炉渣飞溅到炉衬上，由于炉渣的成份有MgO，对炉衬有便宜。我国推行溅渣护炉后，炉龄提升3～4倍，广泛在炉次以上，吨钢耐火材料耗损消沉0.2～1.0kg，补炉料耗损增加0.5～1.0kg/t，转炉行使系数提升2%～3%。溅渣护炉比补炉成本低，但应用成效没有补炉好，也不不变。
2.5提升顶底复吹转炉供气元件寿命通太低部吹气搅拌熔池，提升钢水收得率和钢水品质。供气元件分喷嘴型和砖型两大类。个中砖型是运用的干流，砖型首要有弥漫型、环缝型和直通孔型。直通孔型供气阻力小、气流调理领域大、气密性好、不易漏气、金属管对砖有加强影响，使砖不易剥落、开裂等便宜，是进展的干流。洛耐院[9]用高纯镁砂、鳞片状石墨为首要材料，加Al、Si粉和B4C抗氧化剂，用热固性沥青改性树脂做为分离剂，加适当沥青粉的配料，泥料搅拌平均后，用等静压成型制备MgO-C质供气元件，应用成果是：腐蚀速度为0.28mm/炉次，最高应用寿命达炉次。为了消沉不锈钢管的渗碳速度，提升应用寿命，表面涂大于1mm的涂层，使之在不锈钢表面孕育热不变，抗碳复原的精细守护隔断层。
日本品川耐火公司开垦出具备较高断裂韧性，抗热震性精良的透气砖，见表5。在t转炉上应用，与保守透气砖比拟，斲丧速度消沉约40%，转炉运转炉没有调换透气砖。
表5转炉供气元件功用
宣钢团体炼钢厂[10]采取金属管型镁碳质透气砖，每块砖嵌入30根不锈钢管，用t压砖机冲压成型。透气砖在80t复吹转炉低部吹入N2、Ar气体，转炉炉龄达炉次，低部供气与炉龄同步，力图00炉次同步。
2.6采取滑板挡渣技能，提升滑板品质滑板挡渣技能是连年来飞快进展的新技能[11,12]。滑板挡渣装备是将相同钢包滑动水口机构系统移植到转炉出钢口部位，以机器或液压遏制方法开启或闭塞出钢口，抵达挡渣的目标。滑动水口挡渣技能对提升钢水收得率，增加钢中搀合物，提升钢水纯洁度，增加钢包粘渣，拉长钢包寿命等方面有超过的上风。
出钢口内水口衔接出钢口砖末了，下接出钢口上滑板，而外水口衔接出钢口下滑板。内/外水口及滑板要有较好的抗渣腐蚀、高温抗氧化、抗热震等功用，滑板还要有耐磨性。方今外水口首要有不烧镁碳质、不烧铝锆碳质和氧化锆质（镶嵌内芯）成品，其理化目标及应用寿命见表6，不烧水口多数经由沥青浸渍管教，应用寿命30～90炉次。
表6外水口的材质，理化目标和应用寿命
方今国内挡渣滑板的材质、理化目标及应用寿命见表7。应用寿命偏低，有探索讲明，惹人膨胀石墨、Si粉能够增进砖中孕育SiC晶须，提升滑板韧性，抵挡裂纹扩大，提升滑板的抗热震性，拉长应用寿命。
表7不同材质滑板理化目标和应用寿命
洛耐院归纳了挡渣滑板损毁起因，觉察上滑板与钢水来往，主假如腐蚀扩孔损毁，下滑板与外界空气来往，主假如热震裂纹扩大损毁。是以，经由上滑板镶嵌锆环，下滑板镶嵌锆板工艺，提升了锆环锆板的抗腐蚀及抗热震性，使滑板的寿命不变在20炉次左右。开垦3个系列产物，餍足不同工况的需求（见表8）。
表8滑板锆环、锆板的理化目标和功用
3转炉用耐火材料的进展趋向及优化技能方位转炉炼钢技能的进展驱策了耐火材料的技能提高，但有些部位的耐火材料的应用寿命及应用法子仍不尽人意，此后的进展趋向是：（1）开垦高功用，耐磨损、抗热震低碳镁碳砖；（2）开垦加紧烧结，无浑浊的环保型热补缀料，长命喷补料以及好的补缀法子；（3）开愤怒焰喷补，大面水基半干喷补料固然无烟尘，但有水份，易孕育蒸汽，给办事面的粘结及应用留住隐患，而火焰喷补与办事面立即熔融烧结成一体，时光短，应用寿命长；（4）开垦炉体冷却工艺，进一步提升炉衬寿命，溅渣护炉，炉龄抬高，但炉衬减薄，会使炉壳变形，冷却技能能抵制炉壳变形，使炉壳寿命提升到10～15年；（5）开垦长命复合吹炼供气元件，如复合型供气元件，优化底风口布局安置，适应顶底复吹、低氧出钢、低部喷粉、低部供氧、低部吹CO2等先进技能；（6）改革挡渣滑板功用与布局，如复合型滑板等，拉长应用寿命，增加调换次数；（7）开垦轻量节能型并具备优越高温功用的耐火材料；（8）探索开垦长命水冷烟罩、烟道等附庸装备。炼钢连铸
环保技能
热轧技能
冷轧技能
长材技能
管材技能
有色金属
热管教
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