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　　北海誠(chéng)德鎳業(yè)有限公司

　　前言：本廠AOD爐襯以高純鎂鈣磚作為爐襯耐火材料，渣線以下部分使用氧化鎂含量85%以上，氧化鈣含量12%左右，二氧化硅2%左右，另外還有少量氧化鐵的鎂鈣磚砌筑；渣線以上部分以氧化鎂75%，氧化鈣20%左右，二氧化硅2.5%左右的爐磚砌筑。冶煉過程中以石灰和螢石作為造渣材料，在耐火材料、鐵水、石灰、螢石和高碳鉻鐵基本一致的條件下冶煉不銹鋼，向AOD爐內(nèi)加10%左右廢鋼返回料，研究在不同的時(shí)間加入，對(duì)爐襯壽命產(chǎn)的不同影響。為了得出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，對(duì)冶煉中不同爐次扒渣時(shí)的渣子（本廠冶煉的不銹鋼使用的源鐵水硅約1%，高碳鉻鐵中含硅量較高約5%爐使用量約為鐵水量的28%，采用雙渣法操作：鐵水開始冶煉加石灰造渣，熔溫度升到一定值加入高碳鉻鐵，繼續(xù)冶煉至高碳鉻鐵熔化完，硅氧化完成，熔池溫度升到一值時(shí)拉掉渣子）和還原渣的渣子進(jìn)行取樣、化驗(yàn)、對(duì)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

　　氧化期扒渣時(shí)取的渣樣，扒渣樣要求具有代表性，就要對(duì)渣樣進(jìn)行必要的處理，去除樣品中的未熔化的石灰顆粒和渣中的鐵珠子去掉，再進(jìn)行破碎、碾磨后制樣再進(jìn)行成分化驗(yàn)，還原渣樣盡量取粉化的部分，不粉化的渣樣與扒渣樣一樣處理之后進(jìn)行化驗(yàn)，只有這樣才能保證渣子成份有參考性，如果把過燒生燒的石灰、難熔固體物質(zhì)不能熔化成渣、渣中鋼珠子

　　等破碎、碾磨后制樣，就會(huì)造成實(shí)際渣子成份與實(shí)際不符，結(jié)果導(dǎo)致分析偏離實(shí)際。

 　　表1 部分渣樣化學(xué)成份表

 　　表2 二氧化硅與爐襯成分生產(chǎn)低熔點(diǎn)化合物熔點(diǎn)

　　隨著冶煉繼續(xù)進(jìn)行，鐵水硅氧化完成，脫碳溫度升到一定值之后（低于耐炎材料的負(fù)重軟化溫度1720℃），就要加入高碳鉻鐵，如果廢鋼返回料跟高碳鉻鐵一起加入爐內(nèi)，對(duì)熔池產(chǎn)很大的溫降，高碳鉻鐵中硅氧化完之后，熔池的溫度未能恢復(fù)到脫碳所需要的溫度，繼續(xù)吹氧就會(huì)導(dǎo)致了爐內(nèi)大量金屬氧化產(chǎn)生大量的錳鉻鐵的氧化物。從表1的渣樣可以看到，在高碳鉻鐵的同時(shí)加返回廢鋼料，渣中的三氧化二鉻的含量高達(dá)6.9%，渣中的氧化亞鐵1.0%以上，部分次氧化錳更是超過11%，渣中的氧化鎂也是非常高的。

 

　　原因是由于大量的冷料加，導(dǎo)致熔池的溫度過低，隨著吹氧不斷吹入，硅不斷氧化成二氧化硅，隨著鋼液流動(dòng)，此時(shí)的石灰熔液因溫度過低而凝固成為固體形式，而鋼液里又因有硅氧化亞鐵含量較低，無法有效化渣，因此就無法吸收渣和鋼中的二氧化硅。鋼中二氧化硅飽和開始大量結(jié)晶析出，較大的晶粒上浮到渣中，較小的留在鋼液中隨鋼液流動(dòng)。從氧化鈣－二氧化硅－氧化亞鐵三系圖（圖1）可以看到，當(dāng)氧化鈣二氧化硅含量一定時(shí)，隨著氧化亞鐵增多，渣的熔點(diǎn)不斷降低，當(dāng)氧化鈣、二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)近1：1：1時(shí)達(dá)到最低1100℃的熔點(diǎn)溫度。因沒有氧化亞鐵，爐襯上形的MgO·SiO2、CaO·SiO2、CaO·MgO·SiO2之類的化合物在溫度低時(shí)覆蓋在爐襯上面上，阻止了二氧化硅對(duì)爐襯的侵蝕。

　　高碳鉻鐵和廢鋼返回料熔化需要大量的熱量和一定的時(shí)間，爐子在料熔化的這段時(shí)間內(nèi)一直處于非常低溫狀態(tài)下，直到爐子內(nèi)料化完之后，溫度才慢慢升起來。在硅燒完之后，如果熔池未到脫碳的條件，隨著繼續(xù)吹氧，熔池就會(huì)產(chǎn)生大量的氧化亞鐵，在氧化亞鐵作用下，熔池內(nèi)渣子快速熔化，二氧化硅也大量熔化被渣子吸收掉。爐襯的覆蓋物也在氧化亞鐵作用下熔化脫落，同時(shí)在鋼液中的二氧化硅在氧化亞鐵共同的作用下大量侵蝕爐襯，流動(dòng)越快的部位侵蝕越明顯，從圖2上可以看到風(fēng)槍附近明顯凹陷。錳與鐵有相似的性質(zhì)，它們氧化物也一樣俱有類似性質(zhì)，在煉鋼中能大降低渣子的熔點(diǎn)，有化渣作用，就不再重復(fù)。

　　同樣加大量的冷料的情況，只要硅燒完之后，溫度達(dá)到脫碳條件，就可以減少鋼中氧化亞鐵的量，阻止二氧化硅的對(duì)爐襯過度侵蝕。從這里也驗(yàn)證了相當(dāng)同的鐵水條件下，在加高碳鉻鐵時(shí)再加大量的返回廢鋼料，渣中氧化鎂含量很高，不加時(shí)較少的原因。另外從表1的渣樣也可以驗(yàn)證結(jié)果，加高碳鉻鐵時(shí)再加大量的返回廢鋼料，取的扒渣渣樣，渣的堿度較低，堿度只有1.0左右，渣子存大量的鐵、鉻、錳的氧化物，扒渣時(shí)帶出，不但侵蝕了大量的爐襯，還嚴(yán)重降低鋼水的回收率。
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