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中頻爐冶煉不銹鋼用吹氬透氣磚的研制
您的位置： 中頻爐|感應(yīng)加熱|熔鋼爐|熔鋁爐|熔銅爐|熔鉛爐|洛陽(yáng)萬(wàn)峰工業(yè)爐有限公司-技術(shù)支持中頻爐冶煉不銹鋼用吹氬透氣磚的研制
廠家：中頻爐冶煉不銹鋼用吹氬透氣磚的研制 日期：：2020-02-07 瀏覽次數(shù)： 160
針對(duì)目前中頻爐缺少精煉功能、不銹鋼鑄件中夾雜物含量經(jīng)常超標(biāo)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出適用于中頻爐冶煉不銹鋼用吹氬透氣磚，使中頻爐實(shí)現(xiàn)精煉功能。工業(yè)應(yīng)用表明，透氣磚的使用壽命能夠與中頻爐爐襯壽命同步，中頻爐通過(guò)向爐內(nèi)吹氬氣泡，可大幅度降低不銹鋼鋼液中氣體和氧化物夾雜物的含量，有效提高鋼液質(zhì)量，最終提高鑄件等級(jí)。
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不銹鋼鑄件中碳化物、氣體夾雜和氧化物夾雜物的存在是造成其力學(xué)性能和耐腐蝕性能差的主要原因，而不銹鋼鑄件中各種夾雜物的含量與中頻爐所熔化鋼液的純凈度密切相關(guān)。AOD、VOD等精煉設(shè)備的效果雖好，但投資和運(yùn)行成本極高，不適合數(shù)眾多的中小不銹鋼鑄造廠家和中小型軋鋼廠。目前中頻爐生產(chǎn)不銹鋼的工藝大多采用重熔法，無(wú)精煉功能，對(duì)重熔過(guò)程中帶入的各種夾雜物無(wú)法去除，鋼液質(zhì)量得不到有效保障，造成鑄件等級(jí)低。如何高效低成本地降低不銹鋼鑄件在重熔過(guò)程中產(chǎn)生的各種夾雜物含量，成為中頻爐生產(chǎn)不銹鋼鑄件制造商迫切需要解決的課題。向鋼液中吹氬攪拌去除各種類型的夾雜物的工藝已經(jīng)成為大型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量高附加值品種鋼工藝的必備環(huán)節(jié)。通過(guò)吹氬精煉，可以使鋼液達(dá)到脫氣、脫碳和去除氧化物夾雜等目的，更有意義的是，向含鉻鋼液中吹氬時(shí)，在脫碳的同時(shí)鋼液的含鉻量不會(huì)變化。根據(jù)市場(chǎng)的迫切需求，開(kāi)發(fā)出適用于中頻爐熔煉不銹鋼鑄件的吹氬透氣磚，可低成本、高效率降低中頻爐熔煉不銹鋼過(guò)程中各種夾雜物的含量，提高鑄件等級(jí)，使不銹鋼鑄件制造商獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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中頻爐對(duì)透氣磚的使用要求中頻感應(yīng)爐對(duì)透氣磚的要求主要有三點(diǎn)：①良好的安全性：②穩(wěn)定的氣體流量；⑧足夠的使用壽命。
透氣磚的材料研究研制的產(chǎn)品主要用于冶煉不銹鋼的中頻爐，使用溫度較高、爐均吹氬時(shí)間和總吹氬時(shí)間都比較長(zhǎng)，因此透氣磚材料應(yīng)具備良好的抗鋼液和渣的滲透性及良好的高溫強(qiáng)度。由于中頻爐熔煉不銹鋼溫度較高，且不銹鋼鋼液粘度低、滲透能力強(qiáng)，采用普通透氣磚材料時(shí)，鋼液中的合金成分容易與透氣磚工作面材料起化學(xué)反應(yīng)，堵塞透氣通道，使透氣磚喪失透氣功能。因此，透氣磚材料以文獻(xiàn)[2]中所述的配方為基礎(chǔ)，對(duì)其中的某些原材料進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以適應(yīng)不銹鋼的熔煉。
原材料主要原材料為板剛玉(6-Omm)、電熔白剛玉(3一Omm)、活性氧化鋁微粉、富鋁尖晶石粉、氧化鋯粉和純鋁酸鈣水泥等。
減液劑的優(yōu)化在本次試驗(yàn)中，對(duì)文獻(xiàn)[2】中提供的配方使用的減液劑進(jìn)行了調(diào)整，采用FSIO和FWIO復(fù)合方式，二者比例為17：3。在保證足夠流動(dòng)值和成型時(shí)間的前提下，成功地使加水量降低了0-3％，提高澆注料的致密度，為進(jìn)一步提高澆注料的性能奠定了基礎(chǔ)
中頻電爐透氣磚的結(jié)構(gòu)研究2．3．1整體結(jié)構(gòu)透氣磚的損毀大部分是由氣流和鋼液流動(dòng)沖刷引起的。中頻感應(yīng)爐中，由于中頻電爐爐內(nèi)容積小，鋼液量少，熔煉所需的氣體量遠(yuǎn)小于鋼包，這就意味著在材料確定的情況下，透氣磚在中頻爐內(nèi)可望擁有比在鋼包中更長(zhǎng)的壽命，同時(shí)，基于安全性考慮，中頻爐內(nèi)底吹透氣磚設(shè)置為整體透氣磚，即將透氣磚苧=和座磚成型為一個(gè)整體后使用。
透氣量沒(méi)定根據(jù)透氣磚在鋼包上的使用經(jīng)驗(yàn)，考慮中頻爐容積和鋼液液面高度，透氣磚流量設(shè)定為0．3MPa下2～5Nm3／h.
工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)透氣磚在中頻爐中的安裝非常簡(jiǎn)單，不需要塒中頻爐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改造，只需要在中頻電爐爐底的石棉板或預(yù)制塊上鑿o40～60ram的孔以引導(dǎo)透氣磚的吹氬管道，再配上瓶裝工業(yè)氬氣作為氬氣源即可。分別在150k~、250kg和750kq中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行了底吹試驗(yàn)，表3所列為試驗(yàn)條件和結(jié)果：由表3可看出，試驗(yàn)透氣磚的性能完全可滿足中頻感應(yīng)爐冶煉的需要，其壽命不會(huì)成制約中頻感應(yīng)爐總體壽命的因素。同時(shí)在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用底吹措施后，由于氣流的沖刷作用，無(wú)論是搗打爐襯還是中頻電爐坩鍋，在其中上部均有蝕損加快的情況，致使中頻電爐爐襯壽命有所降低。檢測(cè)報(bào)告表明，與不采用吹氬相比，采用吹氬工藝時(shí)鋼液中[0】、IN]和[H1的含量均有顯著的降低。同時(shí)，檢測(cè)報(bào)告還指出，中頻電爐里的鋼液中的j球形夾雜物含量低于鍛造標(biāo)準(zhǔn)，球形氧化夾雜物含量達(dá)到了0．5A標(biāo)準(zhǔn)。此結(jié)果表明，中頻感應(yīng)爐應(yīng)用透氣磚吹氬工藝可有效地改善鋼液質(zhì)量，提高鑄件等級(jí)。此外，還對(duì)冶煉不銹鋼所用爐料的檔次比例進(jìn)行了試驗(yàn)。在無(wú)吹氬處理的條件下，高檔不銹鋼爐料和普通不銹鋼爐料的最低比例為6：4時(shí)，中頻電爐的鋼液質(zhì)量才能滿足生產(chǎn)要求，但是，在吹氬處理的條件下，該比例可降低到5：5，甚至4：6，即采用吹氬處理工藝可以消化更多低檔次的不銹鋼金屬爐料。在當(dāng)前高檔不銹鋼爐料價(jià)格持續(xù)高攀的情況下，中頻爐生產(chǎn)不銹鋼鑄件采用吹氬工藝可降低金屬爐料的采購(gòu)成本，提高不銹鋼鑄件的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益.
以高性能澆注料為基礎(chǔ)，通過(guò)優(yōu)化材料和改進(jìn)結(jié)構(gòu)研制成功適用于中頻電爐熔煉不銹鋼的底吹氬透氣磚，并驗(yàn)證了其工業(yè)應(yīng)用的可行性。中頻感應(yīng)爐熔煉不銹鋼采用透氣磚吹氬工藝可有效降低鋼液中【O】、IN]和In]等元素及氧化物夾雜含量，改善鋼液質(zhì)量，提高鑄件等級(jí)。中頻感應(yīng)爐熔煉不銹鋼采用透氣磚吹氬工藝可消化更高比例的低檔次不銹鋼爐料，降低金屬爐料的采購(gòu)成本，提高鑄件的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
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不銹鋼鑄件中碳化物、氣體夾雜和氧化物夾雜物的存在是造成其力學(xué)性能和耐腐蝕性能差的主要原因，而不銹鋼鑄件中各種夾雜物的含量與中頻爐所熔化鋼液的純凈度密切相關(guān)。AOD、VOD等精煉設(shè)備的效果雖好，但投資和運(yùn)行成本極高，不適合數(shù)眾多的中小不銹鋼鑄造廠家和中小型軋鋼廠。目前中頻爐生產(chǎn)不銹鋼的工藝大多采用重熔法，無(wú)精煉功能，對(duì)重熔過(guò)程中帶入的各種夾雜物無(wú)法去除，鋼液質(zhì)量得不到有效保障，造成鑄件等級(jí)低。如何高效低成本地降低不銹鋼鑄件在重熔過(guò)程中產(chǎn)生的各種夾雜物含量，成為中頻爐生產(chǎn)不銹鋼鑄件制造商迫切需要解決的課題。向鋼液中吹氬攪拌去除各種類型的夾雜物的工藝已經(jīng)成為大型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量高附加值品種鋼工藝的必備環(huán)節(jié)。通過(guò)吹氬精煉，可以使鋼液達(dá)到脫氣、脫碳和去除氧化物夾雜等目的，更有意義的是，向含鉻鋼液中吹氬時(shí)，在脫碳的同時(shí)鋼液的含鉻量不會(huì)變化。根據(jù)市場(chǎng)的迫切需求，開(kāi)發(fā)出適用于中頻爐熔煉不銹鋼鑄件的吹氬透氣磚，可低成本、高效率降低中頻爐熔煉不銹鋼過(guò)程中各種夾雜物的含量，提高鑄件等級(jí)，使不銹鋼鑄件制造商獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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中頻爐對(duì)透氣磚的使用要求中頻感應(yīng)爐對(duì)透氣磚的要求主要有三點(diǎn)：①良好的安全性：②穩(wěn)定的氣體流量；⑧足夠的使用壽命。
透氣磚的材料研究研制的產(chǎn)品主要用于冶煉不銹鋼的中頻爐，使用溫度較高、爐均吹氬時(shí)間和總吹氬時(shí)間都比較長(zhǎng)，因此透氣磚材料應(yīng)具備良好的抗鋼液和渣的滲透性及良好的高溫強(qiáng)度。由于中頻爐熔煉不銹鋼溫度較高，且不銹鋼鋼液粘度低、滲透能力強(qiáng)，采用普通透氣磚材料時(shí)，鋼液中的合金成分容易與透氣磚工作面材料起化學(xué)反應(yīng)，堵塞透氣通道，使透氣磚喪失透氣功能。因此，透氣磚材料以文獻(xiàn)[2]中所述的配方為基礎(chǔ)，對(duì)其中的某些原材料進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以適應(yīng)不銹鋼的熔煉。
原材料主要原材料為板剛玉(6-Omm)、電熔白剛玉(3一Omm)、活性氧化鋁微粉、富鋁尖晶石粉、氧化鋯粉和純鋁酸鈣水泥等。
減液劑的優(yōu)化在本次試驗(yàn)中，對(duì)文獻(xiàn)[2】中提供的配方使用的減液劑進(jìn)行了調(diào)整，采用FSIO和FWIO復(fù)合方式，二者比例為17：3。在保證足夠流動(dòng)值和成型時(shí)間的前提下，成功地使加水量降低了0-3％，提高澆注料的致密度，為進(jìn)一步提高澆注料的性能奠定了基礎(chǔ)
中頻電爐透氣磚的結(jié)構(gòu)研究2．3．1整體結(jié)構(gòu)透氣磚的損毀大部分是由氣流和鋼液流動(dòng)沖刷引起的。中頻感應(yīng)爐中，由于中頻電爐爐內(nèi)容積小，鋼液量少，熔煉所需的氣體量遠(yuǎn)小于鋼包，這就意味著在材料確定的情況下，透氣磚在中頻爐內(nèi)可望擁有比在鋼包中更長(zhǎng)的壽命，同時(shí)，基于安全性考慮，中頻爐內(nèi)底吹透氣磚設(shè)置為整體透氣磚，即將透氣磚苧=和座磚成型為一個(gè)整體后使用。
透氣量沒(méi)定根據(jù)透氣磚在鋼包上的使用經(jīng)驗(yàn)，考慮中頻爐容積和鋼液液面高度，透氣磚流量設(shè)定為0．3MPa下2～5Nm3／h.
工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)透氣磚在中頻爐中的安裝非常簡(jiǎn)單，不需要塒中頻爐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改造，只需要在中頻電爐爐底的石棉板或預(yù)制塊上鑿o40～60ram的孔以引導(dǎo)透氣磚的吹氬管道，再配上瓶裝工業(yè)氬氣作為氬氣源即可。分別在150k~、250kg和750kq中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行了底吹試驗(yàn)，表3所列為試驗(yàn)條件和結(jié)果：由表3可看出，試驗(yàn)透氣磚的性能完全可滿足中頻感應(yīng)爐冶煉的需要，其壽命不會(huì)成制約中頻感應(yīng)爐總體壽命的因素。同時(shí)在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用底吹措施后，由于氣流的沖刷作用，無(wú)論是搗打爐襯還是中頻電爐坩鍋，在其中上部均有蝕損加快的情況，致使中頻電爐爐襯壽命有所降低。檢測(cè)報(bào)告表明，與不采用吹氬相比，采用吹氬工藝時(shí)鋼液中[0】、IN]和[H1的含量均有顯著的降低。同時(shí)，檢測(cè)報(bào)告還指出，中頻電爐里的鋼液中的j球形夾雜物含量低于鍛造標(biāo)準(zhǔn)，球形氧化夾雜物含量達(dá)到了0．5A標(biāo)準(zhǔn)。此結(jié)果表明，中頻感應(yīng)爐應(yīng)用透氣磚吹氬工藝可有效地改善鋼液質(zhì)量，提高鑄件等級(jí)。此外，還對(duì)冶煉不銹鋼所用爐料的檔次比例進(jìn)行了試驗(yàn)。在無(wú)吹氬處理的條件下，高檔不銹鋼爐料和普通不銹鋼爐料的最低比例為6：4時(shí)，中頻電爐的鋼液質(zhì)量才能滿足生產(chǎn)要求，但是，在吹氬處理的條件下，該比例可降低到5：5，甚至4：6，即采用吹氬處理工藝可以消化更多低檔次的不銹鋼金屬爐料。在當(dāng)前高檔不銹鋼爐料價(jià)格持續(xù)高攀的情況下，中頻爐生產(chǎn)不銹鋼鑄件采用吹氬工藝可降低金屬爐料的采購(gòu)成本，提高不銹鋼鑄件的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益.
以高性能澆注料為基礎(chǔ)，通過(guò)優(yōu)化材料和改進(jìn)結(jié)構(gòu)研制成功適用于中頻電爐熔煉不銹鋼的底吹氬透氣磚，并驗(yàn)證了其工業(yè)應(yīng)用的可行性。中頻感應(yīng)爐熔煉不銹鋼采用透氣磚吹氬工藝可有效降低鋼液中【O】、IN]和In]等元素及氧化物夾雜含量，改善鋼液質(zhì)量，提高鑄件等級(jí)。中頻感應(yīng)爐熔煉不銹鋼采用透氣磚吹氬工藝可消化更高比例的低檔次不銹鋼爐料，降低金屬爐料的采購(gòu)成本，提高鑄件的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
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