转炉挡渣用耐火材料

1、挡渣塞

挡渣塞用于拦截转炉出钢时的溢出渣。转炉出钢使用的挡渣塞的形状与结构外形呈空心塞子状。挡渣塞由两层耐火材料构成，内层为具有一定刚性的耐火材料预制件。由于转炉出钢口的形状在每次出钢后都发生改变，为使挡渣塞能与出钢口内侧紧密粘结，挡渣塞的外层为具有一定塑性的耐火材料。使用时挡渣塞装上手柄，塞人出钢口。

用挡渣塞封堵转炉溢出渣的情景示于下图。当转炉的位置从继续向c翻转时，在钢水的温度和压力的作用下，钢水可冲破挡渣塞自行流进钢包，此时挡渣塞则完成了封堵溢出渣的任务，转炉进入出钢状态。根据上述挡渣塞的工作过程，要求挡渣塞耐火材料具有如下性能：

(1)具有良好的抗热震性能，遇到溢出渣时不发生爆裂；

(2)具有适宜的强度，能抵挡转炉溢出渣的作用，但受到钢水的温度和压力作用时能被冲开，自行开通出钢。

为了使挡渣塞与钢水接触时能自行开通，可在配料中添加一些收缩剂，如白云石等。

2挡渣球

挡渣球用于封堵转炉出钢时的末尾渣，下图为挡渣球的挡渣情况。当转炉钢水的液面下降至适当高度时，从炉口投入挡渣球，挡渣球沉没于炉渣中，但漂浮在钢水液面上。随着钢水继续流出，挡渣球随同钢水液面的下降不断下落。最后钢水出完时，挡渣球也就随即堵住出钢口，挡住炉渣流出，炉渣留在转炉内。

c一挡渣球悬浮于炉渣一钢水液面之间；

d一钢水出完，挡渣球封住出钢口，封堵末尾渣

挡渣球结构由球芯和耐火浇注料外层两部分构成。为了使挡渣球能够停留于炉渣和钢水之间，挡渣球的密度应大于炉渣的密度(2.6～2.89／cm3)，但要小于钢水的密度(6.8—7.0g／cm3)。由于耐火材料的密度小，不可能达到这个要求，为此，用铸铁球芯配重调节。

根据上述挡渣球的使用条件，挡渣球耐火浇注料应满足以下要求：

(1)抗热震性能好，从室温投入到1630～1700℃的转炉钢渣中不会爆裂；

(2)具有一定的抗侵蚀性能。

上述内芯铸铁球芯配重式挡渣球可因成型时内芯配重偏心造成定位不准，影响挡渣效果。采用转炉喷溅渣经磁选得到的粒钢和高铝细粉为主要原料，以铝酸钙水泥作结合剂，用振动成型方法制得体积密度大于4.0g／cm3的均质挡渣球。这种均质挡渣球的挡渣效果好，挡渣成功率从内芯配重式挡渣球的85％提高到98％，钢包渣层厚度从90mm降低到70mm。均质挡渣球的理化性能为：W(A12O3+SiO2)=46.6％，W(Fe)=45.3％；体积密度4.02.g／cm3，耐压强度52.3MPa，加热永久线变化率为0～+0.1％。生产制造均质挡渣球还可实现资源再利用的循环经济效益，成本降低，并有利于环保。

3挡渣锥

挡渣锥是在挡渣球的基础上改进的一种产品。安阳钢铁公司使用的挡渣锥为棱锥形制品，不是圆锥形制品，体积密度4.0—4.5g／cm3。为确保使用时锥尖小头朝下并悬浮于钢水中，锥体小头部分的密度应大于锥体大头部分的密度。

挡渣锥可在转炉出钢的前期投入，在投入的时间点上没有严格限制，这是挡渣锥的优点之一。使用时，悬浮于炉渣一钢水之间的挡渣锥会随同钢水流动移向出钢口附近的旋流区。在旋流的推动下，棱锥形挡渣锥会产生自转，并顺势进入涡流中心，自动找准出钢口。在使用挡渣锥挡渣时，由于挡渣锥自动朝下提前介入漩涡中心的下部，可抑制涡流，防止和减轻炉渣卷入。当钢水即将流尽时，挡渣锥会随即堵住出钢口。