转炉炼钢过程中，耐火砖补护炉的原理、控制点及操作步骤

    砖补是一种成本低、烧结周期短的护炉方法，即在转炉出完钢后，采用不倒渣或少倒渣操作，将符合补炉要求的钢包残砖倒入炉内需要修补的位置，利用出钢后炉渣中的余热，在转炉破损的位置，将炉渣与钢包残砖快速烧结成型，达到修补炉衬的目的。

一、砖补护炉原理与关键控制点

1、砖补烧结原理

    转炉剩余炉渣具有较高热量，温度在1400℃～1500℃，而镁碳质钢包砖主要由电熔镁砂、沥青结合剂组成。在高温下，钢包砖在软化烧结过程中，沥青会形成碳结合骨架和网状结构固结镁砂颗粒，均匀吸附在镁砂表面，最后得到强度高的烧结体。但温度也不宜过高，过高的温度会加快对炉衬的侵蚀，出钢温度控制在1650℃时，能满足炉渣烧结时的热量要求。

2、炉渣碱度的控制

    为了保证砖补的效果，炉渣需要有一定的黏度，以保证砖与炉衬之间、砖与砖之间有良好的黏贴效果。炉渣碱度越高，炉渣的黏度越大。而在炼钢过程中随着石灰的加入，炉渣中形成高熔点的C2S和C3S，这种高熔点物质具有良好的耐火度，所以从护炉的角度分析，碱度越高，炉渣黏度越大，耐火度越好，越有利于保护炉衬。

    但在实际生产中，碱度过高会导致炉渣流动性降低，吹炼过程中容易出现“返干”现象，为了保证脱磷、脱硫的效果，需要通过控制位和加入含铁冷却剂等方法增加渣中FeO，达到化渣目的，但随之以FeO为主的铁酸钙低熔点物质出现，影响炉渣的黏贴效果。经过100炉转炉终渣取样分析对比，炉渣碱度控制在3.0～4.0之间，炉渣与钢包残砖有良好的黏贴效果。

3、炉渣MgO控制与优化

    MgO在炉渣中大于过饱和溶解度时，才能在炉渣中析出MgO固体，过饱和溶解度受温度、碱度、w(TFe)含量影响，计算公式为：

     w(MgO)=0.4×(T-1650)+0.28×w(TFe)-2×R+9.5

    根据实际生产数据计算得到MgO的过饱和溶解度为9%，所以当炉渣中MgO的含量在9%以上时，炉渣中MgO从炉渣中MgO析出，有利于维护炉衬。但从炉渣的冶金性能考虑，炉渣中MgO在15%以上时，固溶体熔点过高，不利于化渣和脱磷，炉渣中MgO含量在9%～14%的区间内可以有效提高MgO的析出，从而有利于炉壁挂渣和提高炉衬寿命。

二、砖补操作步骤

     (1)砖补使用的钢包残砖尺寸为30～200mm，砖体必须干燥、无油污，不带杂物。每修补m2的位置使用1t钢包残砖，最多不能超过2t。

     (2)补炉炉次，调整石灰、轻烧加入量，炉渣碱度控制在3.0～4.0，MgO含量控制在9%～14%;出钢温度控制在1650℃，以保证烧结温度。

    (3)补炉炉次，钢水出净后不溅渣，根据渣量倒出一部分炉渣，炉内留渣3～6t，具体留渣量根据使用砖的重量而定，以炉渣恰好覆盖砖为最佳。如有剩余钢水，必须在出钢口再次将剩余钢水出净后，才能执行补炉操作。

    (4)留渣后，将炉体摇至加料侧，使用废钢斗将钢包残砖加入炉内，根据修补的位置反复摇炉，直至将钢包残砖均匀的覆盖在修补位置上，静置烧结20～30min，待炉渣全部烧结固化。

三、结语

    实践证明，采用钢包残砖修补炉衬的方法产生了明显的经济效益。不仅降低了护炉成本，而且每次补炉节约时间30min，特别是在炉役后期大大提高了炼钢作业效率。