Det vigtigste metalmateriale til konverterstålfremstilling er smeltet jern. Forbruget af smeltet jern for 100t konverter er 970 ~ 1000 kg/t stål, hvilket tegner sig for omkring 90% af den samlede belastning. Skrotstål omfatter hovedsageligt råjern, armeringsjernsskærehoveder og kontinuerlige støbte emneskærehoveder og -haler.
De vigtigste årsager til erosion af konverterforing er:
(1) Påvirkning af smeltet jern og stålskrot på foringen;
(2) Mekanisk erosion af smeltet stål, slagger og ovngas på foringen under smeltningsprocessen;
(3) Kemisk erosion af slagger og ovngas på foringen;
(4) Skader på foringen forårsaget af hurtig afkøling og opvarmning;
(5) Erosion af foringen med oxygenstråle. Kapaciteten af en 100t konverter er 92-95t, topblæst oxygenflowhastighed er 18000~19500m3/h, og efter den første ovn med stålblæsning er færdig, og det smeltede stål er udtømt , evalueres skuredybden af konverterforingen. Den vandrette akse er højden af konverterens midterlinje beregnet fra det laveste punkt i bunden af konverteren som 0.
Under forskellige pistolpositioner er skuredybden af ovnbunden ved iltstrålen ikke meget anderledes. Skurningen af foringen i det smeltede bassin er den mest alvorlige. Efterhånden som pistolpositionen øges, øges skuredybden af foringen i det smeltede bassin. For ovnvæggen over det smeltede bassin svækkes skuregraden gradvist med forøgelsen af pistolpositionshøjden.
Smelteydelsen af slaggen påvirker smelteprocessen og slaggens sprøjtebeskyttelse og påvirker derefter foringens levetid.
1. Påvirkningen af V og Ti i smeltet jern
Eksistensformen af vanadium i vanadiumholdig stålslagge bestemmes ved termodynamisk beregning som V2O5, og eksistensformen af titanium er TiO2. Indflydelsen af V2O5 på at reducere smeltetemperaturen af stålslagge er større end FeO. Når V2O5-indholdet er lavt, er virkningen af V2O5 på CaO-SiO2 slaggens smeltetemperatur meget betydelig, især når CaO/SiO2 Større end eller lig med 1,5, er reduktionshastigheden størst. Derfor vil tilstedeværelsen af V2O5 i slaggen have en negativ effekt på beklædningen af magnesia-kulstenen. Skumningsamplituden af det basiske stålfremstillingsslaggesystem indeholdende TiO2 er den største, når slaggens basicitet er 2,1, og TiO2 er 4%~6%. Skumningen er alvorlig, og reaktionen i ovnen er voldsom, hvilket øger erosionen af metallet og slaggen på konverterforingen.
2. Effekt af slaggekomponenter på slaggens smeltetemperatur
TFe i slagger: Basiciteten af konverterende slagger er 3,5~4.0, 6%~10% MgO. Eksperimentelle målinger viser, at TFe i slagge har en signifikant effekt på slaggens smeltetemperatur, som vist i figur 2(a). Når TFe-indholdet i slagger stiger, falder slaggens smeltepunkt. Ifølge den empiriske formel: Smeltetemperatur=0.7498×MgO%+4.5017×R-10.5335×TFe+1582, hvor R er slaggens basicitet. Når TFe-indholdet når mere end 20%, varierer smeltetemperaturen fra 1320 til 1395 grader. (2) TiO2: For hver 1% stigning i TiO2-indholdet falder den halvkugleformede temperatur af den endelige slagge med omkring 5 grader. Når TiO2-indholdet er 3,5 %, falder den halvkugleformede temperatur med 17,5 grader. (3) Al2O3: I fravær af Fe2O3 vil Al2O3 i slaggen ikke reducere slaggens liquidustemperatur. Al2O3-indholdet i slaggen er 1,25 %, hvilket har ringe indflydelse på slaggens smeltetemperatur. (4) MnO: MnO har en mindre effekt på slaggens smeltetemperatur end MgO. Det kan øge slaggens smeltetemperatur en smule ved en basicitet på 1,5, hvilket ikke kun er uskadeligt, men også gavnligt for ovnforingen. (5) MgO: Som vist i figur 2(b) kan en forøgelse af MgO-indholdet øge slaggens halvkugleformede temperatur betydeligt.
3. Faktorer, der påvirker slaggens smeltehastighed
(1) Lav TFe slagge. Når konverterens endelige slagge (FeO) er 10%~15%, når (TiO2) stiger fra 0.85% til 2%, 4% og 6%, vil smeltehastighedsindekset for slagger stiger fra henholdsvis 1,1 til 5,1, 8,1 og 8,9, og når Al2O3 stiger fra 1,8 % til 4 % og 6 %, smeltehastighedsindeks stiger fra henholdsvis 1,1 til 5,1 og 4,1, det vil sige, at i slagger med lav TFe øger TiO2 og Al2O3 slaggens smeltehastighed. (2) Høj TFe slagge. Når konverterens slutslagge (FeO) er 20 %-25 %, når (TiC)2) stiger fra 0,85 % til 2 %, 4 % og 6 %, ændres slaggens smeltehastighedsindeks fra 8 til 8,1 og 8,7 uden væsentlige ændringer. Når Al2O3 stiger fra 1,8 % til 4 % og 6 %, stiger smeltehastighedsindekset fra 8 til 9 og 9,5 med en lille stigning. Det vil sige, at i slagger med højt TFe påvirker TiO2 og Al2O3 ikke slaggehærdningshastigheden, fordi slaggens viskositet under høje TFe-forhold er lav, så indflydelsen af TiO2 og Al2O3 er meget lille.
Gennem diskussionen om slaggesmeltende ydeevne konkluderes det, at:
(1) Reduktion af TFe-indholdet i slaggen øger ikke kun slaggens smeltetemperatur, men reducerer også den negative effekt af MnO på slaggen forårsaget af høj Fe2O3, forbedrer slaggens sprøjtningseffekt og opnår formålet med lang ovnlevetid;
(2) Kontroller det tidlige skummende sprøjt for at sikre affosforiseringseffekten og slaggevolumen og reducere foringserosion forårsaget af sprøjt;
(3) For slagger med højt TFe og højt Al2O3-indhold kan sikring af et vist MgO-indhold og SiO2-indhold reducere virkningen af Al2O3 på slaggens smeltepunktstemperatur;
(4) Reduktion af FeO-indholdet - (FeO) i konverterslaggen vil forbedre slaggsprøjtningsovnens beskyttelseseffekt;
(5) De vigtigste faktorer, der får slaggen til at blive tyndere under vanadium-titanium-smelteprocessen, er V2O5, TiO2 og Al2O3. V2O5 danner lavsmeltende forbindelser med CaO eller MgO for at opløse foringsoverfladen, og TiO2 danner lavsmeltende forbindelser med FeO og MnO for at trænge ind og skrælle af foringen. MnO danner en fast opløsning med højt smeltepunkt med CaO eller MgO, hvilket er gavnligt til at beskytte ovnens beklædning. I tilfælde af lavt Fe2O3-indhold er Al2O3-ovnforing uskadelig.
