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炼钢氧气转炉 综合炉衬与拆筑机械化 ， 氧气转炉炼钢生产初期，炉衬各部位一般采用同一的砖种，其厚度也基本相同。但是，由于各部位使用条件的美异，其炉衬损毁情况是不同的。根据各国的生产实践，顶吹氧气转炉上轴、渣线、装料侧和出钢侧等部位的炉衬最易损毁，底吹氧气转炉炉底衬体也是 薄弱 环节。因此，目前氧气转炉普遍采用综合炉衬技术，使各部位达到均衡蚀损、延长寿命、增加产钢量、降低成本的目的。

所谓综合炉衬技术就是从转炉砖材质和尺寸两个方面采取措施进行筑炉。有些国家，在最易损毁的部位单纯增加炉衬厚度，以提高炉龄，虽有一定的效果，但转炉重量增加、炉容相对减小，这是不经济的 ； 有些国家，整个转炉炉衬均用优质碱性砖，也是不合理的。

上图 为日本气气转炉典型的综合炉衬。该炉系采用黑崎窑业公司生产的碱性砖砌筑的，其性能列于下表 。从图和表中看出，在炉衬的不同部位上，选用的转炉砖品种及性能也不一样。即根据转炉各部位炉衬的使用条件，选择最适宜的转炉砖砌筑， 以发挥其特性，延长使用寿命。

在上表 中，镁砖系采用电熔镁砂直接结合的，热震稳定性比较好，一般用于出钢口等部位 ； 牌号 THD-SDUH 砖是用粗颗粒镁白云石砂制造的，牌号 THD-ME 砖则添加了电熔镁砂。焦油白云石砖和牌号 THD-SD 砖使用在般部位，其余大多数部位均采用镁白云石砖砌筑，使用效果较好。

转炉砖尺寸的合理设计，具有重要意义。例如，日本新日铁公司室兰钢铁厂 110 吨顶吹氧气转炉选用九种尺寸的碱性砖，砌筑成综合炉衬 （ 见上图 ） 。最薄处为 360 毫米，最厚部位为 900 毫米。图中数字为各部位炉衬厚度。该炉炉底采用焦油白云石砖和烧成白云石砖砌筑，厚度分别为 250 毫米，用后剩有残衬。炉底拐角处厚度为 630~720 毫米，出钢侧厚度为 450~540 毫米，均用不烧合成白云石砖砌筑 ； 装料侧厚度为 540 毫米，铁水或废钢冲击处加厚至 900 毫米，采用烧成镁白云石砖砌筑 ； 两侧 H 轴区损毁不一样，一侧厚为 540 毫米，另一侧厚为 450 毫米，同样采用烧成镁白云石砖砌筑 ； 出钢口和炉口部位采用镁砖作炉衬。由于采取了上述措施，炉衬存命提高一倍 左右 ，耐火材料消耗降低约 50% 。

西欧大部分氧气转炉炉衬采用焦油白云石砖 （ TBD ） 轻烧焦油白云石砖 （ TD ） 富镁白云石砖 （ TBE ） 和轻烧富镁白云石砖 （ TE ） 等，近来也用焦油 镁 砖 （ TBM ） 、轻烧焦油镁砖 （ TM ） 和 浸渍 烧成镁砖 （ FM ）； 美国氧气转炉最近也用沥青结合或 浸渍 的方镁石砖 （ FTM ） 。对于个炉子而言，从中选择 3~5 种不同的材质或尺寸的碱性砖，砌筑成综合炉衬，便可取得较好的使用效果。下表 为 几 国大型氧气转炉综合炉衬及其使用效果。

氧 气转炉 采用 综合炉衬技术，是根据炉衬各部位损毁机理的不同而制定的。装料侧受废钢或铁水的机械冲击严重，当炉子 直立 时，该部位又与渣线重合，易发生化学侵蚀。因此，装料侧是 氧 气转炉 炉衬 的最薄强环节，一般采用优质砖砌筑，而且要适当加厚衬里。日本在该部位采用 THD-SD 砖或高纯度镁白云石砖 THD-SDM 及 THD-SDUH ； 美国采用沥青浸渍烧成高纯方镁石砖，而加拿大则用沥青浸渍烧成镁砖砌筑。

渣线区炉衬主要受熔渣侵蚀，因此要选用杂质含量少、组织结构致密和抗渣性强的烧成砖砌筑 ； 耳轴区炉衬除受熔渣侵蚀外，生产操作时挂渣皮少，易发生剧烈的脱碳反应，所以要选用组织结构致密和含碳量高的碱性砖。

出钢口和炉口区周围的炉衬因受温度骤变的影响较大，一般采用热震稳定性好的电熔镁砖或焦油结合稳定白云石砖砌筑。

转炉炉底对体受机械冲话和磨损较重，但远离高温区又不易氧化，因此采用一般碱性砖砌筑，足以满足冶炼工艺的要求。当转炉采用底吹时，炉底衬体孔洞较多，又易产生涡流而损毁炉底，所以应采用优质碱性砖砌筑。

氧气转炉永久衬一般采用白云石砖或普通镁砖砌筑，厚度为 114~150 毫米，能连续使用 1~2 年。

上图 为 410 陆顶吹氧气转炉炉衬构造示意图。图内数字为砖衬厚度。为了适应各部位的使用条件，采用了四个品种的 碱性 砖砌筑，即 MgO 含量分别为 93% 和 99% 的轻烧沥青结合镁砖， MgO 含量为 99% 的沥青 浸渍 烧成镁砖和 Mg0 含量为 53% 的轻烧沥青结合镁白云石砖。该炉炉衬的平均使用寿命为 450 炉次。

应当指出，该炉炉底结构为可拆式的，工作采用长度为 700 毫米的 碱性 砖立砌。这种炉底结构型式在欧洲氧气转炉上使用很普遍，其优点是便于拆炉和筑炉，能提高设备的利用率。炉身与炉底的接茬处，一般采用优良的镁质耐火捣打料筑成。

氧气转炉炉衬的砌筑也是很重要的。炉底工作衬一般采用梨头状或一字形砖立砌，四周用碱性耐火捣打料捣实找平 ；炉壁 工作衬可采用一层砖或两层砖进行平彻或螺旋法砌筑。螺旋法翻筑不用锁砖，节约工时，特别适用于可拆式炉底转炉。当采用两层砖作工作衬时，最好采用棋盘式咬砌，以便共同工作。

西德以及西欧一些国家在永久衬与工作衬之间，捣制一层 50 毫米厚的整体层，以便减少因工作衬膨胀而造成的永久衬和炉壳的损伤。同时，工作衬完全损毁后再炼几炉钢，也不会损伤永久衬 ； 美国和日本等国家 一般 不采用上述方案，能缩短筑炉时间，提高设备周转率。

另外，炉口上沿和出钢口砖砌体周围，一般采用碱性耐火捣打料捣制成整体，以加强炉衬的稳定性。

上图 为西德氧气转炉筑炉机示意图。该机称为伸缩式筑炉机，借助于升降机构将载有耐火砖的托盘从炉口或炉底 送入 炉内，然后进行砌筑。在炉口和炉壳冷却器之间设置移动式平台，以便运砖或检修炉口部件。

伸缩式筑炉机结构简单，操作方便，许多国家采用。为了提高筑炉机械化水平，日本、美国和苏联等国家设计制造了较为复杂的 筑炉 机。这种筑炉机重量大、投资高，低具有下列优点 ： 碱性砖由滑板直接送到工作面，工人操作简单，砌筑速度快，劳动强度低 ； 砖的尺寸不符合砌筑要求时，可就地加工，节约时间。

上图 为日本钢管公司扇岛 厂 250 吨转炉用筑炉机示意图。该机由输送砖装置、安装用的台车和塔式筑炉机等三大部分组成。每部分包括的设备及作用如下 ： 1 ） 输送砖装置系由推送杆、辊式平台、皮带机、自由平衡臂和回转手构成的，能把各种型号的砖输送到塔式筑炉机上 ； 2 ） 安装用的台车主要是支撑筑炉机并使之在水平方向移动，其行走速度为 2 米 / 秒 ； 3 ） 塔式筑炉机包括升降回转机、皮带机、回转底盘和推送杆等。回转底盘和推送杆安装在筑炉机底部。在底盘上码放着耐火砖，并借助推送杆将砖运送到炉墙工作面上，另外，还安装有切砖机和除尘装置等。

塔式筑炉机的升降机构是借助于卷扬机工作的，最大行程为 19 米。设计的彻砖能力为 500~720 块 / 小时。每班需要 13 名工人，实际上每小时约砌 130 块砖，折合每人每小时砌筑 350 公斤砖。

美国氧气转炉所用的筑炉机与日本的类似，设备重量为 13 吨，自动化程度较高，每班只需要五名工人操作，炉内二人，该机砌筑能力较大，每小时最多可砌 1200 块砖。

氧气转炉砌筑炉衬时，一般不用火泥，因此砖的尺寸应力求准确，以保证砌筑质量。据日本的经验，转炉采用小砖砌筑时，每 10 块砖夹一块 15 毫米厚的铁片作为膨胀缝。当工作衬与 永久衬 之间有捣打层时，一般可不预留膨胀缝。

氧气转炉新砌成的炉衬，必须经过烘炉方可使用。目前，由于碱性砖普遍进行了热处理，消除了因燃炉速度过快而造成炒衬的坍塌和利落，故烘炉时间只需 2~3 小时。当炉衬温度达到 1200 ℃ 无右时，即可兑铁水进行吹炼。

众所周知，氧气转炉炼钢一般采用三吹二、二吹一或二吹二。因此，转炉炉衬的砌筑和拆除速度是关系到转炉的周转率，直接影响钢的产量。为了缩短修炉时间，除筑炉实现了部分机械化外，拆炉时也采用了拆除机。

上图 为西德 M-20 型转炉衬拆除机。该机为履带式的，液压传动，钢钎被压缩空气驱动，可凿开衬体。当炉衬冷却至 600℃ 时，将拆除机挺杆伸进炉内，并可上下起落，即能拆除整个炉衬。挺杆在炉内工作五分钟、退出炉外冷却五分钟，往复进行 ； 当炉衬温度降低到 400℃ 以下时，伸缩式挺杆可在炉内工作较长的时间。采用这种拆除机，拆除 - 座转炉炉衬，一般仅需 3~5 个小时即可完成。

美国、日本和苏联等国的氧气转炉炉衬，也有采用拆除机拆加的，其操作一般是分层进行的，不损伤 永久衬 。该类设备也可用干盛钢桶衬里的拆除，效果同样令人满意。

当不采用拆除机时，转炉炉衬的砌筑应预先采取措施，以方便炉衬的拆除。例如，法国推荐在转炉炉衬内预埋钢绳索，拆除时用卷扬机拉钢绳索，可将炉衬拆下来 ； 苏联彼得洛夫斯基工厂在砌筑转炉炉衬时，埋设带挡板的 U 形钉，拆除残衬时用千斤顶挡板即可拆衬。