Principalul material metalic pentru fabricarea oțelului convertorului este fierul topit. Consumul de fier topit al convertorului de 100 t este de 970 ~ 1000 kg/t de oțel, reprezentând aproximativ 90% din încărcarea totală. Deșeurile de oțel includ în principal fontă, capete de tăiere a barelor de armare și capete și cozi de tăiere a țaglelor de turnare continuă.
Principalele cauze ale eroziunii căptușelii convertizorului sunt:
(1) Impactul fierului topit și al fierului vechi de oțel asupra căptușelii;
(2) Eroziunea mecanică a oțelului topit, a zgurii și a gazului de cuptor pe căptușeală în timpul procesului de topire;
(3) Eroziunea chimică a zgurii și a gazului de furnal pe căptușeală;
(4) Deteriorarea căptușelii cauzată de răcirea și încălzirea rapidă;
(5) Eroziunea căptușelii prin jet de oxigen. Capacitatea unui convertor de 100t este de 92-95t, debitul de oxigen superior este de 18000~19500m3/h și după ce primul cuptor de suflare a oțelului este finalizat și oțelul topit este descărcat , se evaluează adâncimea de curățare a căptușelii convertizorului. Axa orizontală este înălțimea liniei centrale a convertorului calculată din punctul cel mai de jos din partea inferioară a convertorului ca 0.
În diferite poziții ale pistolului, adâncimea de curățare a fundului cuptorului de către jetul de oxigen nu este mult diferită. Curățarea căptușelii din bazinul topit este cea mai gravă. Pe măsură ce poziția pistolului crește, crește adâncimea de curățare a căptușelii din bazinul topit. Pentru peretele cuptorului de deasupra bazinului topit, gradul de curățare scade treptat odată cu creșterea înălțimii poziției pistolului.
Performanța de topire a zgurii afectează procesul de topire și protecția la stropire a zgurii și apoi afectează durata de viață a căptușelii.
1. Influența lui V și Ti în fierul topit
Forma de existență a vanadiului în zgura de oțel care conține vanadiu este determinată prin calcul termodinamic ca V2O5, iar forma de existență a titanului este TiO2. Influența V2O5 asupra reducerii temperaturii de topire a zgurii de oțel este mai mare decât cea a FeO. Când conținutul de V2O5 este scăzut, efectul V2O5 asupra temperaturii de topire a zgurii CaO-SiO2 este foarte semnificativ, mai ales când CaO/SiO2 Mai mare sau egal cu 1,5, rata de reducere este cea mai mare. Prin urmare, prezența V2O5 în zgură va avea un efect negativ asupra căptușelii cărămizii de carbon de magnezie. Amplitudinea de spumare a sistemului de bază de zgură de fabricare a oțelului care conține TiO2 este cea mai mare atunci când bazicitatea zgurii este de 2,1 și TiO2 este de 4%~6%. Spumarea este gravă și reacția în cuptor este acerbă, ceea ce sporește erodarea metalului și a zgurii de pe căptușeala convertorului.
2. Efectul componentelor zgurii asupra temperaturii de topire a zgurii
TFe în zgură: bazicitatea zgurii finale a convertizorului este de 3,5~4.0, 6%~10% MgO. Măsurătorile experimentale arată că TFe din zgură are un efect semnificativ asupra temperaturii de topire a zgurii, așa cum se arată în Figura 2(a). Când conținutul de TFe în zgură crește, punctul de topire al zgurii scade. Conform formulei empirice: Temperatura de topire=0.7498×MgO%+4.5017×R{-10.5335×TFe{+1582, unde R este bazicitatea zgurii. Când conținutul de TFe atinge mai mult de 20%, temperatura de topire variază de la 1320 la 1395 de grade. (2) TiO2: Pentru fiecare creștere de 1% a conținutului de TiO2, temperatura emisferică a zgurii finale scade cu aproximativ 5 grade. Când conținutul de TiO2 este de 3,5%, temperatura emisferică scade cu 17,5 grade. (3) Al2O3: În absența Fe2O3, Al2O3 din zgură nu va reduce temperatura lichidus a zgurii. Conținutul de Al2O3 din zgură este de 1,25%, ceea ce are un efect redus asupra temperaturii de topire a zgurii. (4) MnO: MnO are un efect mai mic asupra temperaturii de topire a zgurii decât MgO. Poate crește ușor temperatura de topire a zgurii la o bazicitate de 1,5, ceea ce este nu numai inofensiv, ci și benefic pentru căptușeala cuptorului. (5) MgO: După cum se arată în Figura 2(b), creșterea conținutului de MgO poate crește semnificativ temperatura emisferică a zgurii.
3. Factori care afectează viteza de topire a zgurii
(1) Zgură cu TFE scăzut. Când zgura finală a convertorului (FeO) este 10%~15%, când (TiO2) crește de la 0.85% la 2%, 4% și 6%, indicele vitezei de topire a zgura crește de la 1,1 la 5,1, 8,1 și, respectiv, 8,9, iar când Al2O3 crește de la 1,8% la 4% și 6%, indicele vitezei de topire crește de la 1,1 la 5,1 și, respectiv, 4,1, adică în zgura cu TFE scăzut, TiO2 și Al2O3 cresc viteza de topire a zgurii. (2) Zgură cu TFE ridicat. Când zgura finală a convertizorului (FeO) este de 20%-25%, când (TiC)2) crește de la 0,85% la 2%, 4% și 6%, indicele vitezei de topire a zgurii se modifică de la 8 la 8,1 și 8,7 , respectiv, fără nicio modificare semnificativă. Când Al2O3 crește de la 1,8% la 4% și 6%, indicele vitezei de topire crește de la 8 la 9 și 9,5, cu o mică creștere. Adică, în zgura cu TFE ridicat, TiO2 și Al2O3 nu afectează viteza de întărire a zgurii, deoarece în condiții de TFE ridicat, vâscozitatea zgurii este scăzută, astfel încât influența TiO2 și Al2O3 este foarte mică.
Prin discuția despre performanța de topire a zgurii, se ajunge la concluzia că:
(1) Reducerea conținutului de TFe din zgură nu numai că crește temperatura de topire a zgurii, dar reduce și efectul negativ al MnO asupra zgurii cauzat de Fe2O3 ridicat, îmbunătățește efectul de stropire a zgurii și atinge scopul de viață lungă a cuptorului;
(2) Controlați stropirea timpurie a spumei pentru a asigura efectul de defosforizare și volumul de zgură și pentru a reduce eroziunea căptușelii cauzată de stropire;
(3) Pentru zgura cu conținut ridicat de TFe cu conținut ridicat de Al2O3, asigurarea unui anumit conținut de MgO și conținut de SiO2 poate reduce efectul Al2O3 asupra temperaturii punctului de topire a zgurii;
(4) Reducerea conținutului de FeO - (FeO) în zgura convertizorului va îmbunătăți efectul de protecție a cuptorului de stropire a zgurii;
(5) Principalii factori care fac zgura să devină mai subțire în timpul procesului de topire a metalului fierbinte vanadiu-titan sunt V2O5, TiO2 și Al2O3. V2O5 formează compuși cu punct de topire scăzut cu CaO sau MgO pentru a dizolva suprafața de căptușeală, iar TiO2 formează compuși cu punct de topire scăzut cu FeO și MnO pentru a pătrunde și a dezlipi căptușeala. MnO formează o soluție solidă cu punct de topire ridicat cu CaO sau MgO, care este benefică pentru protejarea căptușelii cuptorului. În cazul unui conținut scăzut de Fe2O3, căptușeala cuptorului cu Al2O3 este inofensivă.
