鋼包內(nèi)襯用高鋁澆注料

鋼包在煉鋼過(guò)程中起著重要的作用，鋼包內(nèi)襯用高鋁澆注料澆筑，可以有效的延長(zhǎng)鋼包的使用壽命。

 

 

鋼包澆注料就是用于鋼包的一種由耐火澆注料加入一定量結(jié)合劑制成的不定型散裝耐火材料。鋼包是用于煉鋼廠、鑄造廠在平爐、電爐或轉(zhuǎn)爐前承接鋼水、進(jìn)行澆注作業(yè)。

 

鋼包澆注料選用質(zhì)高鋁礬土、剛玉和質(zhì)鎂砂為主材，利用復(fù)合微粉并加入部分添加劑配制而成的、一種不定形耐火材料。鋼包澆注料其主要特點(diǎn)是：防爆性能好、高溫強(qiáng)度高、耐渣蝕沖刷能力強(qiáng)。根據(jù)不同使用條件配制的不同型號(hào)的鋼包澆注料分：一般鋁鎂澆注料、渣線和包身復(fù)合鋁鎂澆注料、鋁鎂澆注料、鋁鎂尖晶石澆注料等品種。

 

鋼包用澆注料抗堿性鋼渣性能

在作為鋼包用澆注料應(yīng)用方面，研究發(fā)現(xiàn)添加10％～30％的細(xì)顆粒尖晶石制成的鎂鋁尖晶石澆注料可以抑制由于渣滲透造成的結(jié)構(gòu)剝落。動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)抗渣試驗(yàn)(1650℃×2h)結(jié)果顯示，當(dāng)尖晶石含量在10％～30％之間時(shí)，熔渣對(duì)澆注料滲透的深度淺。

作為鋼包用澆注料損毀主要原因之一為渣對(duì)澆注料的滲透造成材料性能惡化，因此鋼包用澆注料抗渣性能的好壞直接影響其使用壽命。單純使用剛玉質(zhì)澆注料作為內(nèi)襯，其抗渣性相對(duì)較弱，人們?cè)诓粩鄬?shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在剛玉質(zhì)澆注料中添加或反應(yīng)形成尖晶石可有效改善材料的抗渣性能。如采用電熔白剛玉為骨料，以剛玉、MgO細(xì)粉為基質(zhì)，這些組分在溫度的作用下可原位形成尖晶石，使得澆注料的抗渣侵蝕和抗?jié)B透性能得以大幅度改進(jìn)。在剛玉中直接添加尖晶石開發(fā)出的鎂鋁尖晶石澆注料抗渣滲透性能已有不少人作了研究，得到以下結(jié)論。

①不同組成的尖晶石抗渣侵蝕能力不同。

②尖晶石含量不同也顯著影響澆注料抗渣性能。

③相比而言，加入細(xì)小的尖晶石顆粒制成的材料抗侵蝕性能更好。通過(guò)研究尖晶石顆粒的燒結(jié)行為時(shí)發(fā)現(xiàn)，顆粒尺寸為1μm，Al2O3和MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為75：25的尖晶石細(xì)粉加入到澆注料中顯著地提高了澆注料的抗渣滲透性能。

④澆注料抗渣性能的好壞還與材料中封閉氣孔有關(guān)。對(duì)含剛玉25％以下的澆注料顯微結(jié)構(gòu)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，含有大尺寸封閉氣孔的材料對(duì)抗渣性不利。

 

隨著煉鋼廠生產(chǎn)工藝的要求，連鑄和爐外精煉的發(fā)展，使鋼水在鋼包內(nèi)停留時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)，從而加速了鋼水對(duì)包襯的損毀，造成鋼包使用壽命低，包齡變短，因此需要次高強(qiáng)度耐火澆注料。鋼包耐火澆注料以高純度電熔鋼玉為主材料，基質(zhì)中摻加高純度的尖晶石，并加入適量的粘結(jié)劑、外加劑(分散劑、減水劑)等制成。具有良好的抗渣性和抗剝度性，體積穩(wěn)定性高，強(qiáng)度大、燒結(jié)時(shí)間短點(diǎn)。有效提高包齡和使用壽命，可以傳統(tǒng)的八十多爐提高到一百三十四爐。

 

鋼包用耐火澆注料發(fā)展趨勢(shì)

(1)開發(fā)引用爐齡更長(zhǎng)得鋼包用耐火澆注料，知足連鑄和爐外精煉的供求。

(2)開發(fā)耐侵蝕性和抗剝落性更的低碳、無(wú)碳和鎂鈣系列鋼包用耐火澆注料，以知足冶煉清潔鋼、低碳鋼和超低碳鋼的供求。

(3)開發(fā)節(jié)能型鋼包用耐火澆注料，如不定型耐火澆注料和不燒磚。

(4)開發(fā)資源儉省型和環(huán)境承平型鋼包用耐火澆注料。

(5)開展對(duì)各色用后殘余鋼包耐火澆注料再利用的座談。

 

高技術(shù)鋼包耐火澆注料的基質(zhì)組成材料為剛玉粉、電熔鎂砂粉、高純鋁鎂尖晶石粉、Cr203粉,a-AL2O3和SiO2超微粉等,鋁酸鹽水泥CA-70或CA-80和外加劑等。按照基質(zhì)配料上合理選擇材料品種和用量,精心進(jìn)行顆粒級(jí)配,科學(xué)組合材料配方,就能開發(fā)成功高科技鋼包耐火澆注料。其品種有低水泥結(jié)合鋁鎂尖晶石質(zhì)、鋁鎂質(zhì)和鋁尖品石質(zhì)耐火澆注料,超微粉結(jié)合鋁鎂尖品石質(zhì)和鎂質(zhì)耐火澆注料、含鉻耐火澆注料等。

 

高技術(shù)鋼包耐火澆注料的耐火骨料有板狀剛玉、致密剛玉、白剛玉、礬土基剛玉、礬土熟料、電熔的高純鎂砂和鋁鎂尖晶石等。為了提高耐火澆注料的抗熱震性即抗剝落性,耐火骨料臨界粒徑有增大的趨勢(shì),有時(shí)選擇為30m,較常用的為25mm,耐火骨料顆粒級(jí)配一般為連續(xù)的,其級(jí)配為:25-10m占28%-23%；10-5mm,28%-24%；5-3mm占16%-12%；3-1mm占16-12%和1-0mm占22%~17%,有時(shí)也采用間斷級(jí)配,一般去掉15~10mn或10~5mmn的大部分耐大骨料。

 

耐火粉料即基質(zhì)料的顆粒級(jí)配(%)為:0.088-0.074mm占38%-43%；0.074mm-5um占18-23%和小于5um占26%-35%。高技術(shù)鋼包耐火澆注料的骨粉料之質(zhì)量比為67-72:28~33。應(yīng)當(dāng)指出,耐火骨料和耐火粉料的顆拉級(jí)配,骨粉料之比,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定,以便生產(chǎn)出致密化和高性能的鋼包耐火澆注料。

 

鋼包耐火澆注料的損毀機(jī)理主要是高溫熔渣侵蝕和滲透所致。

（1）渣線部位以熔損為主,側(cè)壁部位因渣的滲透而導(dǎo)致龜裂和熱剝落。

（2）熔損速度與熔渣溫度、黏度及和料的反應(yīng)進(jìn)程有關(guān)。鋼水和熔渣的溫度高、在包內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)、熔渣黏度低和基質(zhì)料材質(zhì)差,則包襯損毀亦大；

（3）熔渣滲透主要通過(guò)耐火澆注料的氣孔滲透、液相滲透和在固相中的擴(kuò)散,從而使料表面的組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)的變化,形成溶解程度較高的變質(zhì)層,易產(chǎn)生剝落而加快了澆注料的損毀。

（4）耐火澆注料的化學(xué)組成相同或不同品種的鋼包澆注料,因其組織結(jié)構(gòu)和性能的不同,損毀速度亦不同能連續(xù)作業(yè),致使包襯溫度降低甚至冷包,也易發(fā)生包襯結(jié)構(gòu)剝落,降低鋼包使用壽命。

 

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