Konvertteriteräksen pääasiallinen metallimateriaali on sula rauta. 100 tonnin muuntimen sulan raudan kulutus on 970–1000 kg/t terästä, mikä vastaa noin 90 % kokonaiskuormituksesta. Romuteräs sisältää pääasiassa harkkorautaa, raudoituksen leikkauspäitä ja jatkuvavalettuja aihion leikkauspäitä ja pyrstöjä.
Tärkeimmät syyt muuntimen vuorauksen kulumiseen ovat:
(1) Sulan raudan ja romun isku vuoraukseen;
(2) Sulan teräksen, kuonan ja uunikaasun mekaaninen eroosio vuorauksessa sulatusprosessin aikana;
(3) Kuonan ja uunikaasun kemiallinen eroosio vuorauksessa;
(4) nopean jäähtymisen ja kuumennuksen aiheuttamat vauriot vuorauksessa;
(5) Happisuihkun aiheuttama vuorauksen eroosio. 100t konvertterin kapasiteetti on 92-95t, yläpuhalletun hapen virtausnopeus on 18000-19500m3/h, ja kun ensimmäinen teräspuhallusuuni on valmis ja sula teräs on poistettu , muunnin vuorauksen hankaussyvyys arvioidaan. Vaaka-akseli on muuntimen keskilinjan korkeus laskettuna muuntimen pohjan alimmasta pisteestä 0:na.
Eri pistoolin asennoissa uunin pohjan happisuihkun hankaussyvyys ei ole paljon erilainen. Sulan altaan vuorauksen hankaus on vakavin. Kun pistoolin asento kasvaa, sulassa altaan vuorauksen hankaussyvyys kasvaa. Sulan altaan yläpuolella olevan uunin seinän osalta hankausaste heikkenee asteittain aseen asennon korkeuden kasvaessa.
Kuonan sulatuskyky vaikuttaa sulatusprosessiin ja kuonan roiskesuojaan ja vaikuttaa sitten vuorauksen käyttöikään.
1. V:n ja Ti:n vaikutus sulassa raudassa
Vanadiinin olemassaolomuoto vanadiinia sisältävässä teräskuonassa määritetään termodynaamisella laskelmalla nimellä V2O5 ja titaanin olemassaolomuoto on TiO2. V2O5:n vaikutus teräskuonan sulamislämpötilan alentamiseen on suurempi kuin FeO:n. Kun V2O5-pitoisuus on alhainen, V2O5:n vaikutus CaO-SiO2-kuonan sulamislämpötilaan on erittäin merkittävä, varsinkin kun CaO/SiO2 Suurempi tai yhtä suuri kuin 1,5, pelkistysnopeus on suurin. Siksi V2O5:n läsnäolo kuonassa vaikuttaa haitallisesti magnesiumoksidihiilitiilen vuoraukseen. TiO2:ta sisältävän perusteräskuonajärjestelmän vaahdotusamplitudi on suurin, kun kuonan emäksisyys on 2,1 ja TiO2 4 % ~ 6 %. Vaahtoutuminen on vakavaa ja reaktio uunissa on kovaa, mikä lisää metallin ja kuonan eroosiota muuntimen vuorauksessa.
2. Kuonakomponenttien vaikutus kuonan sulamislämpötilaan
TFe kuonassa: Konvertterin lopullisen kuonan emäksisyys on 3,5-4.0, 6%~10% MgO. Kokeelliset mittaukset osoittavat, että kuonassa olevalla TFe:llä on merkittävä vaikutus kuonan sulamislämpötilaan, kuten kuvasta 2(a) näkyy. Kun kuonan TFe-pitoisuus kasvaa, kuonan sulamispiste laskee. Empiirisen kaavan mukaan: Sulamislämpötila=0.7498×MgO%+4.5017×R-10.5335×TFe+1582, jossa R on kuonan emäksisyys. Kun TFe-pitoisuus saavuttaa yli 20 %, sulamislämpötila on 1320-1395 astetta. (2) TiO2: Jokaista 1 % TiO2-pitoisuuden lisäystä kohti lopullisen kuonan puolipallomainen lämpötila laskee noin 5 astetta. Kun TiO2-pitoisuus on 3,5 %, puolipallon lämpötila laskee 17,5 astetta. (3) Al2O3: Fe2O3:n puuttuessa kuonassa oleva Al2O3 ei alenna kuonan likviduslämpötilaa. Kuonan Al2O3-pitoisuus on 1,25 %, jolla on vain vähän vaikutusta kuonan sulamislämpötilaan. (4) MnO: MnO:lla on pienempi vaikutus kuonan sulamislämpötilaan kuin MgO:lla. Se voi nostaa hieman kuonan sulamislämpötilaa emäksisyydellä 1,5, mikä ei ole vain vaaratonta, vaan myös hyödyllistä uunin vuoraukselle. (5) MgO: Kuten kuvasta 2(b), MgO-pitoisuuden lisääminen voi nostaa merkittävästi kuonan puolipallon lämpötilaa.
3. Kuonan sulamisnopeuteen vaikuttavat tekijät
(1) Alhainen TFe-kuona. Kun muuntimen lopullinen kuona (FeO) on 10%~15%, kun (TiO2) kasvaa 0,85%:sta 2%, 4% ja 6%, sulamisnopeusindeksi Kuona kasvaa 1,1 prosentista 5,1 prosenttiin, 8,1 ja 8,9 prosenttiin, ja kun Al2O3 kasvaa 1,8 prosentista 4 prosenttiin ja 6 prosenttiin, sulaminen nopeusindeksi nousee 1,1:stä 5,1:een ja 4,1:een, eli matalassa TFe-kuonassa TiO2 ja Al2O3 lisäävät kuonan sulamisnopeutta. (2) Korkea TFe-kuona. Kun muuntimen lopullinen kuona (FeO) on 20 %-25%, kun (TiC)2) kasvaa 0,85 %:sta 2 %:iin, 4 %:iin ja 6 %:iin, kuonan sulamisnopeusindeksi muuttuu arvosta 8 arvoon 8,1 ja 8,7 vastaavasti ilman merkittävää muutosta. Kun Al2O3 kasvaa 1,8 %:sta 4 %:iin ja 6 %:iin, sulamisnopeusindeksi nousee 8:sta 9:ään ja 9,5:een pienellä nousulla. Eli korkeassa TFe-kuonassa TiO2 ja Al2O3 eivät vaikuta kuonan kovettumisnopeuteen, koska korkeissa TFe-olosuhteissa kuonan viskositeetti on alhainen, joten TiO2:n ja Al2O3:n vaikutus on hyvin pieni.
Kuonan sulatustehoa koskevan keskustelun kautta päätetään, että:
(1) TFe-pitoisuuden vähentäminen kuonassa ei vain lisää kuonan sulamislämpötilaa, vaan myös vähentää MnO:n haitallista vaikutusta kuonaan, jonka korkea Fe2O3 aiheuttaa, parantaa kuonan roiskevaikutusta ja saavuttaa pitkän uunin käyttöiän tavoitteen;
(2) Hallitse varhaista vaahtoavaa roiskeita varmistaaksesi fosforinpoistovaikutuksen ja kuonan määrän ja vähentääksesi roiskeiden aiheuttamaa vuorauksen eroosiota;
(3) Korkean TFe-pitoisen kuonan, jossa on korkea Al2O3-pitoisuus, tietyn MgO- ja SiO2-pitoisuuden varmistaminen voi vähentää Al2O3:n vaikutusta kuonan sulamispisteen lämpötilaan;
(4) FeO-pitoisuuden - (FeO) vähentäminen muuntimen kuonassa parantaa kuona-roiskeuunin suojavaikutusta;
(5) Tärkeimmät tekijät, jotka aiheuttavat kuonan ohenemista vanadiini-titaani kuumametallisulatusprosessin aikana, ovat V2O5, TiO2 ja Al2O3. V2O5 muodostaa matalan sulamispisteen yhdisteitä CaO:n tai MgO:n kanssa vuorauksen pinnan liuottamiseksi, ja TiO2 muodostaa matalan sulamispisteen yhdisteitä FeO:n ja MnO:n kanssa tunkeutumaan ja irrottamaan vuorausta. MnO muodostaa korkean sulamispisteen kiinteän liuoksen CaO:n tai MgO:n kanssa, mikä on hyödyllistä uunin vuorauksen suojaamisessa. Alhaisen Fe2O3-pitoisuuden tapauksessa Al2O3-uunin vuoraus on vaaratonta.
