Основні напрямки покращення якості периклазовуглецевих вогнетривів для кисневих конверторів

Конвертор – агрегат для виробництва сталі, дія якого полягає в продувці рідкого чавуну киснем. Конвертор представляє собою велику стальну реторту, футеровану вогнетривкими виробами. Форма корпуса грушоподібна, симетрична. Корпус кисневого конвертера складається з днища, нижнього усіченого конуса, циліндричної частини і конічної горловини. Біля основи верхньої конічної частини кожуха конвертора розташовано сталевипускний отвір. Розрізняють конвертори з верхнім дуттям (LD), нижнім (OBM) і комбінованим (ТВМ, LBE) (рис.1.1) [1].

Вогнетриви в кисневих конверторах піддаються дії основних шлаків, змінного газового середовища, металів при температурі ~ 1700 С°, та інтенсивного механічного стирання в результаті турбулентної циркуляції металу та шлаку [2].

Вплив різних факторів на зношення вогнетривів обумовлюється ділянкою футеровки конвертора. В зоні металу (нижня конічна частина і днище) зношення відбувається головним чином турбулентними потоками рідкої сталі, в шлаковому поясі (циліндрична частина) – оксидами заліза, шлаку, на ділянці завантаження шихти йде інтенсивне абразивне зношення під дією скрапу і рідкого чавуну, на руйнування футеровки верхнього конуса істотний вплив робить атмосферний кисень. Всі зони футеровки піддаються дії різких термічних ударів і змінного газового середовища [3].

На стійкість вогнетривів в футеровці впливає вміст кремнезему та заліза в рідкому чавуні, зміна температури, основність шлаку, режим кисневого дуття, а також конструкція фурм (їх положення відносно рівня дзеркала ванни), маса плавки, розмір і кількість металобрухту. [2].

Зношення футеровки кисневих конверторів, виконаної периклазовуглецевими вогнетривами, відбувається поступово шляхом зневуглецьовування поверхневого шару футеровки [3].

а) Конвертор типу LD (з верхнім дуттям);

б) Конвертор типу OBM (з нижнім дуттям);

в) Конвертор з комбінованим дуттям і фурмами в днищі;

г) Конвертор з вставним днищем:

1 – безвипальний вогнетрив на смоляній зв’язці; 2 – периклазовий вогнетрив; 3 – шамотний вогнетрив; 4 – набивка.

Рисунок 1.1 – Різновиди конверторів в залежності від способу дуття

На сучасному етапі розвитку металургійної промисловості значно підвищилися вимоги до сталі за структурним та хімічним складом, що безпосередньо зв’язано з розробкою нових якісних вогнетривів для кисневих конверторів. При цьому сучасні вогнетриви повинні мати високу стійкість до хімічних і термічних навантажень і не забруднювати своїми компонентами сталь, що плавиться.

Аналіз сучасного стану і перспектив розвитку вогнетривів показав, що для робочої футеровки кисневих конверторів широке розповсюдження отримали периклазовуглецеві вироби.

До переваг даних вогнетривів можна віднести: низький т.к.л.р, високу теплопровідність, стійкість до термічних ударів, високу вогнетривкість, шлакостійкість, металостійкість, але вагомим недоліком вогнетривів в склад яких входить вуглець є його вигорання. Отже, для підвищення якості виробів необхідно використати заходи до зменшення вигорання вуглецю, як в технології виробництва так і під час служби в тепловому агрегаті.

До напрямків покращення технології виробництва периклазовуглецевих виробів, що мають за мету підвищити якість даних вогнетривів, можна віднести:

·  підвищення ступеня чистоти сировини;

·  введення комплексних антиоксидантів;

·  розробку і удосконалення технологічних зв’язок;

·  формування щільної структури.

Периклазові порошки є головним видом сировини для виробництва периклазовуглецевих, а також інших вогнетривких виробів. ............