Det huvudsakliga metallmaterialet för konverterståltillverkning är smält järn. Förbrukningen av smält järn för 100t-omvandlaren är 970~1000kg/t stål, vilket står för cirka 90% av den totala belastningen. Stålskrot inkluderar huvudsakligen tackjärn, armeringsjärnsskärhuvuden och skärhuvuden och svansar för stränggjutning.
De främsta orsakerna till erosion av omvandlarfoder är:
(1) Inverkan av smält järn och stålskrot på fodret;
(2) Mekanisk erosion av smält stål, slagg och ugnsgas på fodret under smältningsprocessen;
(3) Kemisk erosion av slagg och ugnsgas på beklädnaden;
(4) Skador på fodret orsakat av snabb kylning och uppvärmning;
(5) Erosion av fodret med syrgasstråle. Kapaciteten hos en 100t omvandlare är 92-95t, flödeshastigheten för toppblåst syre är 18000~19500m3/h, och efter att den första ugnen med stålblåsning är klar och det smälta stålet tömts ut , utvärderas skurdjupet för omvandlarfodret. Den horisontella axeln är höjden på omvandlarens mittlinje beräknad från den lägsta punkten på omvandlarens botten som 0.
Under olika pistolpositioner skiljer sig inte skurdjupet av ugnsbotten av syrgasstrålen mycket. Skurningen av fodret i den smälta poolen är den allvarligaste. När pistolpositionen ökar ökar skurdjupet på fodret i den smälta poolen. För ugnsväggen ovanför den smälta poolen försvagas skurgraden gradvis med ökningen av pistolpositionshöjden.
Slaggens smältprestanda påverkar smältprocessen och slaggstänkskyddet och påverkar sedan fodrets livslängd.
1. Inverkan av V och Ti i smält järn
Existensformen av vanadin i vanadinhaltig stålslagg bestäms genom termodynamisk beräkning som V2O5, och existensformen av titan är TiO2. Inverkan av V2O5 på att sänka smälttemperaturen för stålslagg är större än FeO. När V2O5-halten är låg är effekten av V2O5 på smälttemperaturen för CaO-SiO2-slaggen mycket betydande, speciellt när CaO/SiO2 Större än eller lika med 1,5 är reduktionshastigheten störst. Därför kommer närvaron av V2O5 i slaggen att ha en negativ effekt på beklädnaden av magnesia-kolstenen. Skumamplituden för det grundläggande stålframställningsslaggsystemet som innehåller TiO2 är störst när slaggbasiteten är 2,1 och TiO2 är 4%~6%. Skumbildningen är allvarlig och reaktionen i ugnen är hård, vilket förstärker erosionen av metallen och slaggen på konverterfodret.
2. Effekt av slaggkomponenter på slaggens smälttemperatur
TFe i slagg: Basiciteten för slutlig omvandlarslagg är 3,5~4.0, 6%~10% MgO. Experimentella mätningar visar att TFe i slagg har en signifikant effekt på slaggens smälttemperatur, som visas i figur 2(a). När TFe-halten i slagg ökar, sjunker slaggens smältpunkt. Enligt den empiriska formeln: Smälttemperatur=0.7498×MgO%+4.5017×R-10.5335×TFe+1582, där R är slaggens basicitet. När TFe-halten når mer än 20% varierar smälttemperaturen från 1320 till 1395 grader. (2) TiO2: För varje 1% ökning av TiO2-innehållet, sjunker den halvsfäriska temperaturen på den slutliga slaggen med cirka 5 grader. När TiO2-halten är 3,5 %, sjunker den halvsfäriska temperaturen med 17,5 grader. (3) Al2O3: I frånvaro av Fe2O3 kommer Al2O3 i slaggen inte att minska slaggens likvidustemperatur. Al2O3-halten i slaggen är 1,25 %, vilket har liten inverkan på slaggens smälttemperatur. (4) MnO: MnO har en mindre effekt på slaggens smälttemperatur än MgO. Det kan höja slaggens smälttemperatur något vid en basicitet av 1,5, vilket inte bara är ofarligt utan också fördelaktigt för ugnsfodret. (5) MgO: Som visas i figur 2(b) kan en ökning av MgO-halten avsevärt öka slaggens halvsfäriska temperatur.
3. Faktorer som påverkar slaggens smälthastighet
(1) Slagg med låg TFe. När omvandlarens slutliga slagg (FeO) är 10%~15%, när (TiO2) ökar från 0.85% till 2%, 4% och 6%, smälthastighetsindex för slagg ökar från 1,1 till 5,1, 8,1 respektive 8,9, och när Al2O3 ökar från 1,8 % till 4 % och 6 %, smälthastighetsindex ökar från 1,1 till 5,1 respektive 4,1, det vill säga i slagg med låg TFe ökar TiO2 och Al2O3 slaggens smälthastighet. (2) Hög TFe-slagg. När omvandlarens slutslagg (FeO) är 20 %-25 %, när (TiC)2) ökar från 0,85 % till 2 %, 4 % och 6 %, ändras slaggsmältningsindexet från 8 till 8,1 och 8,7 , respektive utan betydande förändring. När Al2O3 ökar från 1,8 % till 4 % och 6 %, ökar smälthastighetsindexet från 8 till 9 och 9,5, med en liten ökning. Det vill säga, i slagg med hög TFe, påverkar inte TiO2 och Al2O3 slagghärdningshastigheten, eftersom under höga TFe-förhållanden är slaggviskositeten låg, så påverkan av TiO2 och Al2O3 är mycket liten.
Genom diskussionen om slaggsmältningsprestanda dras slutsatsen att:
(1) Att minska TFe-innehållet i slaggen ökar inte bara slaggsmälttemperaturen, utan minskar också den negativa effekten av MnO på slaggen orsakad av hög Fe2O3, förbättrar slaggstänkeffekten och uppnår syftet med lång ugnslivslängd;
(2) Kontrollera det tidiga skumstänket för att säkerställa avfosforiseringseffekten och slaggvolymen och minska fodererosionen som orsakas av stänk;
(3) För slagg med hög TFe och hög halt av Al2O3 kan en viss MgO-halt och SiO2-halt minska effekten av Al2O3 på slaggens smältpunktstemperatur;
(4) Att minska FeO-halten - (FeO) i omvandlarslaggen kommer att förbättra slaggstänkningsugnsskyddseffekten;
(5) De viktigaste faktorerna som gör att slaggen blir tunnare under vanadin-titan-smältningsprocessen är V2O5, TiO2 och Al2O3. V2O5 bildar lågsmältande föreningar med CaO eller MgO för att lösa upp foderytan, och TiO2 bildar lågsmältande föreningar med FeO och MnO för att penetrera och skala av fodret. MnO bildar en fast lösning med hög smältpunkt med CaO eller MgO, vilket är fördelaktigt för att skydda ugnsfodret. Vid låg Fe2O3-halt är Al2O3-ugnsfodret ofarligt.
