O principal material metálico para a fabricação de aço conversor é o ferro fundido. O consumo de ferro fundido do conversor de 100t é de 970~1000kg/t de aço, representando cerca de 90% da carga total. A sucata de aço inclui principalmente ferro gusa, cabeças de corte de vergalhões e cabeças e caudas de corte de tarugos de fundição contínua.
As principais causas da erosão do revestimento do conversor são:
(1) Impacto de ferro fundido e sucata de aço no revestimento;
(2) Erosão mecânica de aço fundido, escória e gás de forno no revestimento durante o processo de fundição;
(3) Erosão química de escória e gás de fornalha no revestimento;
(4) Danos ao revestimento causados por rápido resfriamento e aquecimento;
(5) Erosão do revestimento por jato de oxigênio. A capacidade de um conversor de 100t é 92-95t, a taxa de fluxo de oxigênio soprado é de 18.000 ~ 19.500m3/h, e depois que o primeiro forno de sopro de aço for concluído e o aço fundido for descarregado , a profundidade de lavagem do revestimento do conversor é avaliada. O eixo horizontal é a altura da linha central do conversor calculada a partir do ponto mais baixo da parte inferior do conversor como 0.
Sob diferentes posições da pistola, a profundidade de lavagem do fundo do forno pelo jato de oxigênio não é muito diferente. A erosão do revestimento da poça de fusão é a mais grave. À medida que a posição da pistola aumenta, a profundidade de lavagem do revestimento na poça fundida aumenta. Para a parede do forno acima da poça de fusão, o grau de abrasão enfraquece gradualmente com o aumento da altura da posição da pistola.
O desempenho de fusão da escória afeta o processo de fundição e a proteção contra respingos de escória e, em seguida, afeta a vida útil do revestimento.
1. A influência de V e Ti no ferro fundido
A forma de existência do vanádio na escória de aço contendo vanádio é determinada por cálculo termodinâmico como V2O5, e a forma de existência do titânio é TiO2. A influência do V2O5 na redução da temperatura de fusão da escória de aciaria é maior que a do FeO. Quando o teor de V2O5 é baixo, o efeito do V2O5 na temperatura de fusão da escória de CaO-SiO2 é muito significativo, especialmente quando CaO/SiO2 maior ou igual a 1,5, a taxa de redução é maior. Portanto, a presença de V2O5 na escória terá um efeito adverso no revestimento do tijolo de magnésia carbono. A amplitude de formação de espuma do sistema básico de escória de aciaria contendo TiO2 é maior quando a basicidade da escória é 2,1 e o TiO2 é 4%~6%. A formação de espuma é grave e a reação no forno é violenta, o que potencializa a erosão do metal e da escória no revestimento do conversor.
2. Efeito dos componentes da escória na temperatura de fusão da escória
TFe na escória: A basicidade da escória final do conversor é 3,5~4,0, 6%~10% MgO. Medições experimentais mostram que o TFe na escória tem um efeito significativo na temperatura de fusão da escória, conforme mostrado na Figura 2(a). Quando o teor de TFe na escória aumenta, o ponto de fusão da escória diminui. De acordo com a fórmula empírica: Temperatura de fusão=0,7498×MgO%+4,5017×R-10,5335×TFe+1582, onde R é a basicidade da escória. Quando o teor de TFe atinge mais de 20%, a temperatura de fusão varia de 1320 a 1395 graus. (2) TiO2: Para cada aumento de 1% no teor de TiO2, a temperatura hemisférica da escória final diminui cerca de 5 graus. Quando o teor de TiO2 é de 3,5%, a temperatura hemisférica diminui em 17,5 graus. (3) Al2O3: Na ausência de Fe2O3, o Al2O3 na escória não reduzirá a temperatura liquidus da escória. O teor de Al2O3 na escória é de 1,25%, o que tem pouco efeito na temperatura de fusão da escória. (4) MnO: O MnO tem um efeito menor na temperatura de fusão da escória do que o MgO. Pode aumentar ligeiramente a temperatura de fusão da escória a uma basicidade de 1,5, o que não é apenas inofensivo, mas também benéfico para o revestimento do forno. (5) MgO: Conforme mostrado na Figura 2 (b), aumentar o teor de MgO pode aumentar significativamente a temperatura hemisférica da escória.
3. Fatores que afetam a taxa de fusão da escória
(1) Escória com baixo TFe. Quando a escória final do conversor (FeO) é 10%~15%, quando (TiO2) aumenta de 00,85% para 2%, 4% e 6%, o índice de taxa de fusão do a escória aumenta de 1,1 para 5,1, 8,1 e 8,9 respectivamente, e quando o Al2O3 aumenta de 1,8% para 4% e 6%, o índice de taxa de fusão aumenta de 1,1 a 5,1 e 4,1 respectivamente, ou seja, em escórias com baixo TFe, TiO2 e Al2O3 aumentam a taxa de fusão da escória. (2) Escória com alto TFe. Quando a escória final do conversor (FeO) é de 20%-25%, quando (TiC)2) aumenta de 0,85% para 2%, 4% e 6%, o índice de taxa de fusão da escória muda de 8 para 8,1 e 8,7 , respectivamente, sem alteração significativa. Quando o Al2O3 aumenta de 1,8% para 4% e 6%, o índice de taxa de fusão aumenta de 8 para 9 e 9,5, com um pequeno aumento. Ou seja, em escórias com alto TFe, o TiO2 e o Al2O3 não afetam a taxa de cura da escória, pois em condições de alto TFe a viscosidade da escória é baixa, portanto a influência do TiO2 e do Al2O3 é muito pequena.
Através da discussão do desempenho da fusão da escória, conclui-se que:
(1) A redução do teor de TFe na escória não apenas aumenta a temperatura de fusão da escória, mas também reduz o efeito adverso do MnO na escória causado pelo alto Fe2O3, melhora o efeito de respingo da escória e atinge o objetivo de longa vida útil do forno;
(2) Controlar os respingos iniciais de espuma para garantir o efeito de desfosforização e o volume da escória, e reduzir a erosão do revestimento causada pelos respingos;
(3) Para escória com alto teor de TFe e alto teor de Al2O3, garantir um certo teor de MgO e SiO2 pode reduzir o efeito do Al2O3 na temperatura do ponto de fusão da escória;
(4) A redução do teor de FeO - (FeO) na escória do conversor melhorará o efeito de proteção do forno contra respingos de escória;
(5) Os principais fatores que fazem com que a escória se torne mais fina durante o processo de fundição de metal quente de vanádio-titânio são V2O5, TiO2 e Al2O3. O V2O5 forma compostos de baixo ponto de fusão com CaO ou MgO para dissolver a superfície do revestimento, e o TiO2 forma compostos de baixo ponto de fusão com FeO e MnO para penetrar e descascar o revestimento. O MnO forma uma solução sólida de alto ponto de fusão com CaO ou MgO, o que é benéfico para proteger o revestimento do forno. No caso de baixo teor de Fe2O3, o revestimento do forno Al2O3 é inofensivo.
