精炼钢包渣线砖侵蚀过快原因分析及解决办法

镁碳砖具有良好的耐火度、抗渣侵性、耐热震性等，广泛应用于炼钢生产中。在钢包精炼过程中，渣线镁碳砖的侵蚀通常是炉衬各部位损毁情况最为严重的区域，其长期遭受熔渣的化学侵蚀及机械冲刷，渣线镁碳砖的损毁是影响生产效率及生产成本的重要因素。

常见的钢包渣线部位耐火材料问题是出现孔洞和渣沟，渣线侵蚀过快发红、渣线出现深凹坑等现象。

我们从不同成分的炉渣、镁碳砖中碳含量及碳结构、镁碳砖的镁砂原料以及镁碳砖中的添加剂等方面对镁碳砖的侵蚀机理进行分析，得出镁碳砖的侵蚀损毁过程主要包括以下几种：氧化-脱碳-疏松-侵蚀-冲刷-脱落-损毁。在这个过程中，由于碳的氧化脱除，使砖体组织疏松脆化，在钢液的冲刷下被磨损，同时，由于碳的氧化脱除及砖体疏松，炉渣向脱碳层渗透，并与镁砂颗粒反应。

1.精炼熔渣的侵蚀

钢包经过LF、VD精炼处理，受到电弧光、真空以及钢渣冲刷的影响，加速渣线部位的侵蚀。渣中的氧化钙，二氧化硅等物质与砖产生化学反应，使镁碳砖表面形成熔渣渗透层，造成内衬不连续的损坏。低碱度熔渣中氧化铁及三氧化二铁都会对耐火材料造成侵蚀。

2.高温真空加速镁碳砖损毁

镁碳砖在高温及真空下会加速挥发，真空脱气所带来的失重使耐火材料的强度和荷软降低，加速镁碳砖的蚀损。

3.在生产过程中，放钢温度低，精炼时大幅度提温，使电极附近炉渣温度过高，渣线部位又正好处于透气砖的远两端，属环流死区，钢渣温度无渣及时传递，造成弧点部位渣线侵蚀。

提高钢包渣线砖寿命的一些措施

1.优化精炼渣系统

精炼过程中加入轻烧白云石，提高渣中MgO浓度，提高熔渣的碱度和黏度，控制转炉下渣量，降低渣中FeO含量。精炼炉渣碱度控制在4.2~5.0范围内，渣中FeO含量控制在0.5%左右，同时调整好炉渣的黏度，渣中MgO含量控制在12%左右，可有效降低炉渣对镁碳砖的侵蚀。

2.改进渣线砖材质

研究发现，镁碳砖中使用的镁砂纯度越高，杂质中B2O3少，碳硫比例高时，衬砖的耐侵蚀性好。图1为碳含量对渣线镁碳砖熔损深度的影响。其主要原理是镁碳砖中的氧化是砖中石墨的氧化，而石墨对炉渣具有不润湿性，所以碳含量高的镁碳砖抗熔渣侵蚀性要好。

碳含量对渣线镁碳砖熔损深度的影响

改进渣线镁碳砖的材质，选用纯度高的电熔镁砂作原料，碳含量控制在14%左右，可有效提高渣线的抗侵蚀性。

镁砂纯度与渣线镁碳砖耐侵蚀性的关系

3.控制吹氩制度及通电制度

LF炉采用智能吹氩和手动控制相结合的吹氩模式 ，通过手动控制大氩气间断性的搅拌，促进电极附近钢渣热量传递，避免此处炉渣温度过高对四季歌线镁碳砖造成破坏性的侵蚀。VD炉则采用分阶段氩气控制模式 。同时控制好精炼通电制度，通电开始时采用高电压、低电流长弧操作，炉渣化好后使用低电压、高电流埋弧操作。

4.加强钢包运行控制制度及维护

生产过程中要加强钢包运行控制，加强红包周转，减少钢包非连续使用造成内部过大的热应力，导致镁碳砖开裂或者剥落。渣线部位距包口近，空包降温幅度大，生产组织上要协调好，降低钢包压钢率，同时加强钢包的烘烤及维护。

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参考资料：钢包渣线镁碳砖侵蚀机理分析

精炼钢包渣线镁碳砖被侵蚀的显微分析