鋼包底吹氬是爐外精煉工藝的關(guān)鍵，底吹透氣磚是這一工藝最為關(guān)鍵的功能元件。底吹透氣磚使用壽命及吹成率對品種鋼的質(zhì)量、生產(chǎn)節(jié)奏的安排及生產(chǎn)成本等都有直接影響，因此其使用壽命和吹成率是重要的考核參數(shù)。而透氣磚的使用壽命和吹成率與透氣磚本身的村質(zhì)、氣道結(jié)構(gòu)、使用維護及冶煉鋼種，鋼包中鋼水高度。煉鋼工藝要求的鋼水溫度，吹氬壓力、流量等因素有直接關(guān)系，為了提高其壽命和吹成率，底吹透氣磚必須具備良好的抗侵蝕性、抗熱震性及高強度、操作穩(wěn)定、透氣性好、安全可靠等特點。要提高精煉鋼包的吹成率，需分析影響底吹透氣磚的各種因素，并采取相應(yīng)對策。

        影響鋼包吹成率的因素

        底吹透氣磚的損毀

        底吹透氣磚的損毀原因主要有三個方面：1)急劇的熱沖擊引起的熱應(yīng)力裂紋和剝落。透氣磚的工作面與高溫鋼水直接接觸，受到高溫鋼水及不斷流出的冷氣流的影響，產(chǎn)生很大的溫度梯度，且多次使用會受到急冷急熱的沖擊，導(dǎo)致透氣磚產(chǎn)生裂紋和剝落；2)鋼液攪拌引起的對工作面的沖刷與侵蝕。當(dāng)氬氣氣流射入鋼水熔池時，氣流回擊并打擊透氣磚出氣口前沿，給耐火材料一定的沖擊力。鋼包底部鋼水運動加劇，氣相和液相相互作用形成湍流，對透氣磚產(chǎn)生剪切、沖刷作用，尤其是底吹透氣磚高于包底時，損毀的速度更快，高于包底部分很快被沖刷掉；3)熔渣的侵蝕。透氣磚工作面與渣接觸的時間很長，在整個包役中，熔渣不斷向磚中浸潤、滲透，渣中氧化物MgO、CaO、Si0₂、Fe₂0₃等與磚發(fā)生反應(yīng)，生成低熔物而被沖刷侵蝕。

        底吹透氣磚開吹失敗

        透氣磚開吹失敗的情況主要有兩種：一是使用和澆鑄過程中透氣磚的氣道被滲鋼、滲渣所堵塞；二是澆鋼后底吹透氣磚表面覆蓋有較厚的冷鋼。

        提高鋼包吹成率的措施

        優(yōu)選透氣磚材質(zhì)

        在高溫和真空下，幾種耐火材料氧化物的穩(wěn)定性次序為Al₂O₃>CaO>MgO>Cr₂O₃，鋼水潤濕角大小次序如下：ZrO₂>Al₂O₃>MgO。從以上考慮，應(yīng)選擇剛玉作為透氣磚的主晶相，再加入與主晶相形成固溶體的少量添加劑作為燒結(jié)劑，同時適量引入Cr₂O₃。Cr₂O₃的熔點為2275℃，高于Al₂O₃的熔點(2050℃)，所形成的Al₂O₃-Cr₂O₃固溶體能顯著增強對氧化鐵或熔渣的抗侵蝕能力，同時也能抑制Al₂O₃晶體過分增長，減少晶體內(nèi)部應(yīng)力，提高材料的抗熱震性。但Cr₂O₃加入量不宜過多，否則，剛玉晶粒的成長速度受到嚴(yán)重影響，會降低材料的性能。

        改進透氣磚的氣道結(jié)構(gòu)

        底吹透氣磚氣道結(jié)構(gòu)有許多種，早期為彌散型結(jié)構(gòu)，氣孔細小貫通，氣孔率高，密度及強度低，耐用性差;直通孔式是在耐火材料中預(yù)設(shè)置許多垂直孔道，底吹效果較好，使用壽命高，但在后期易堵塞，影響吹成率；縫式透氣磚是在透氣磚內(nèi)預(yù)置或經(jīng)過一定方式組合形成幾條透氣狹縫，氣體通過它進入鋼包熔池。有關(guān)資料表明，狹縫式的狹縫寬度選擇在0.18〜0.20 mm之間，既可保證底吹氬強度，控制調(diào)節(jié)流量，又不致出現(xiàn)滲透堵塞危險，壽命相對有所提高。因此，底吹透氣磚的氣道結(jié)構(gòu)改為狹縫式。

        改進砌筑工藝

        隨著爐外精煉新工藝的不斷引入，特別是LF爐鋼包精煉及VD真空處理新工藝的采用，對底吹透氣磚的要求愈來愈高，底吹氬時間大大延長，底吹透氣磚的使用壽命相對降低。為了使底吹透氣磚的使用壽命能與包底同步，采取包底同時安裝2塊底吹透氣磚的措施，并制定相應(yīng)的操作工藝，取得了良好的效果。

        精心使用

        在透氣磚的使用過程中，要求在不同處理階段嚴(yán)格控制氬氣流量，因大流量的底吹會加速底吹透氣磚的侵蝕。如果有條件，在出鋼過程中應(yīng)打開氣源進行底吹。使?jié)B入氣道中的冷鋼在高溫鋼水的浸泡下熔化，以避免氣道在鋼水的高溫和靜壓力作用下造成新的滲鋼堵塞，使底吹順利進行。在使用中要經(jīng)常觀察氣體管路的連接，發(fā)現(xiàn)接頭漏氣應(yīng)立即處理，以免氣體泄露，導(dǎo)致管路中壓力降低，造成底吹失敗。隨時觀察拆包后的透氣磚殘余厚度，在安全使用的前提下，使透氣磚得到最大程度的利用，提高其使用壽命。

        進行良好的維護

        在澆鑄過程中，鋼包無法進行底吹，大量的滲鋼就是在這個階段發(fā)生的。撓鑄結(jié)束后，鋼包內(nèi)襯溫度急劇降低，底吹透氣磚侵蝕后呈凹型部位易積鋼凝固，應(yīng)立即翻包倒渣并同時接通氣源，吹出氣道中尚未凝固的滲鋼及底吹透氣磚凹陷部位的積鋼。如實施好，有時不進行表面清掃也能使下次開吹順利進行。

        有時由于生產(chǎn)節(jié)奏等原因，等待時間較長，或者底吹透氣磚工作面覆蓋有殘余鋼渣，就必須進行表面清掃，用氧氣或氧氣與煤氣的混合氣體，燒掉表面的殘余鋼渣。同時接通氣源反吹，將氣道中的滲鋼、滲渣吹出氣道及凹陷部位。這種維護措施對要求較高的精煉工藝是必不可少的。