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大型復吹轉爐透氣磚壽命為4 500~5 500爐,底吹供氣強度為0.04~0.06 m3/(t•min),吹煉終點,鋼中碳氧積為0.002 2~0.002 6。中國復吹轉爐以往很長一段時間不恰當地追求超長爐役,使底吹供氣量過小,復吹效果不明顯。日本、韓國大型轉爐(住友金屬、新日鐵、NKK、浦項)的底吹供氣強度為0.10~0.13 m3/(t•min),透氣磚壽命為5 000~6 000爐左右,吹煉終點碳氧積為0.001 6。中國復吹轉爐的綜合指標與國外先進鋼廠相比還有差距。最近幾年,武鋼、寶鋼、首鋼和鞍鋼等大型鋼鐵公司都在研究提高復吹效果、延長透氣磚使用壽命的方法,并取得了一定的效果。
下面對幾種提高轉爐透氣磚壽命的方法進行比較。
(1)底吹不對稱供氣的方法
底吹不對稱供氣的方法為鋼鐵研究總院聯合新冶高科技集團研發的。在底吹不對稱供氣方法中,底吹不對稱供氣兩個支路供氣的流量比在2.5∶1~4∶1,兩組透氣磚在生產中接近于交替工作。將透氣磚尺寸加大,使單根毛細管侵蝕區域不重疊,同時把透氣磚的使用、維護調整到良好狀態,兩組透氣磚都能充分發揮作用,預計復吹爐齡可以提高接近1倍。不對稱供氣所需用大流量透氣磚設計制作在技術上已解決。所增加的費用與所取得的提高冶金效果和延長復吹爐齡所產生的經濟效益相比是很小的。復吹不對稱供氣的操作簡便,易于掌握。與通常復吹轉爐底吹均勻供氣相比,底吹不對稱供氣轉爐煉鋼和鐵水脫磷預處理的熔池混勻時間分別縮短19.2%和63%,底吹透氣磚的機械磨損可減少50%。
(2)預埋透氣磚的方法
寶鋼為了提高復吹率,采用預埋透氣磚的方法,在透氣磚蝕損到600 mm時(爐齡為3 000~3 500爐),預埋透氣磚開始工作。預埋透氣磚與原磚同時供氣直到爐底工作層減薄到250~300 mm而結束爐役,爐齡可達4 500~5 000爐。此方法可以使爐齡后期復吹供氣保持正常,有穩定的冶金效果,可延長復吹爐齡,但預埋磚只能在爐底蝕損600 mm后才起作用。透氣磚的有效工作長度僅為400 mm左右,相當于正常透氣磚有效工作長度的43%,其延長爐齡的作用受到限制。
(3)更換透氣磚方法
鞍鋼三煉鋼采用爐底鉆孔更換透氣磚的方法,爐齡達到100爐后,在爐底預定位置上鉆孔安裝2~4個透氣磚。每個透氣磚的最大供氣量為10 m3/min。每次更換2個,透氣磚可用1 000~1 500爐,每個爐役更換2~3次。底吹供氣強度為0.05%~0.11%,碳氧積為0.002 4。
鞍鋼三煉鋼的方法可以使爐底透氣磚有良好的透氣性,保持良好的冶金效果。復吹壽命5 000爐,基本上與爐齡同步。其缺點是每更換一個透氣磚需4 h,對組織生產增加不便。隨著爐役的冶煉爐數增加,爐底減薄,更換的透氣磚有效工作長度變短,增加更換頻次和透氣磚的消耗數量。鉆孔方法更換透氣磚的安全性較爐底砌筑法低。