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轉爐出鋼口損毀的4個主要原因

2025-07-24訪問量:29546

      出鋼口是熔融鋼水從BOF 爐(轉爐)流向鋼包的通道,它是轉爐的關鍵耐火元件之一。出鋼口使出鋼過程實現了鋼渣分離,減少鋼渣流入鋼包所造成的鋼水污染,也減輕了合金元素燒損;同時,出鋼口鋼流對鋼包鋼水強攪拌,促進了夾渣和脫氧產物上浮,不僅影響了鋼水冶煉的生產效率,也影響鋼水的質量。國內外轉爐煉鋼企業均將轉爐出鋼相關技術(出鋼口及擋渣出鋼工藝技術)置于十分重要的位置,并開展了相關研究。


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轉爐出鋼口的損毀機理



01 爐氣的氧化

      從轉爐裝入鐵水到吹煉過程中,出鋼口都處于高溫氧化氣氛下,吹煉過程中所產生的爐氣含有大量的CO,從出鋼口排出時發生C-O反應,在出鋼口內壁表面生成脫碳層,直接造成出鋼口的損毀。


02 摩擦損毀及機械沖刷破壞

出鋼時,出鋼口要承受轉爐內鋼水的巨大壓力,同時鋼水、爐渣在流出出鋼口時,與出鋼口內壁產生摩擦、沖刷,直接對出鋼口內壁造成機械破壞。


03 鋼水、爐渣的高溫熔解

出鋼溫度一般為1680-1710℃,在高溫鋼水的作用下,出鋼口的材料會軟化,強度顯著降低,甚至會熔解,造成出鋼口的損毀。

鋼水、爐渣的化學侵蝕


04出鋼口的理化指標見表1。


截圖20250724100524.png


      轉爐冶煉達到終點出鋼時,鋼水一般都具有較強的氧化性,尤其是爐渣氧化性更高,在高溫、高氧化性條件下,會發生以下化學反應:

C+O→CO↑(1)

MgO+C→Mg↑+CO↑(2)

      在化學反應過程中,鋼水或爐渣中的ω(O)會從鎂質出鋼口材料中奪取碳,從而使耐火材料結構疏松,強度變差。另外,爐渣堿度太低或渣中MgO的質量分數少,會產生以下化學反應:

SiO2+C→SiO+CO↑(3)

      同樣會加劇出鋼口的化學侵蝕。


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