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中间包用耐火材料

作者:admin 发布日期: 2020-11-25 二维码分享

1)中间包的结构和概况

中间包的作用是稳定钢水温度,使钢水夹杂物上浮,在短时缺缸水或更换钢包时,能保障连铸顺行。一般中间包的容量为钢包的15%~30%。每台连铸机配备7~12个中间包。中间包有两种形式,即T形和船形。

中间包的钢水温度为1510~1570℃,内衬的使用寿命200~1000次,国外达到1000次以上。侵蚀衬要达到一个连浇而易翻包。一般特钢中间包使用寿命为2~10h,而普碳钢用中间包的使用寿命在增加,已经达到20~40h,目前有的已经达到70h以上。隔热衬用黏土砖或隔热板,有不少钢厂没有使用隔热衬,内衬普遍使用氧化铝含量为60%~80%的低水泥或超低水泥的浇注料。侵蚀衬用镁质涂料、绝热板和干式捣打料。中间包盖用氧化铝含量60%的铝硅浇注料。冲击区用高铝浇注料预制块或高铝砖。目前,也有用镁质预制块的或镁炭砖的。挡渣堰用镁质预制件和高铝预制件,不过现在用高铝的越来越少。在这方面,也发展到挡渣桶和气幕挡墙的。更重要的是,中间包冶金技术在发展,含CaO质中间包会发展。塞棒用铝炭整体的,但也有用分节安装的。定径水口是锆质的,现在有把座砖与它复合在一体的趋势。上水口是铝炭的和烧成莫来石质的。滑板是铝炭或铝锆炭质的。

(2)连铸技术的发展

在我国连铸水平越来越高,拉速也越来越快;随着市场的发展,对钢质量的要求也越来越高,因此生产洁净钢和特殊钢的比例也越来越大。为了降低成本和提高成材率,连铸中间包的使用寿命越来越长,以薄板坯和带为代表的近终形连铸也发展起来了,并且比例会越来越高。我国已有兰钢、邯钢、珠钢等一些钢厂开始了薄板坯连铸,还有一些钢铁奇特也在规划当中。以保障钢水在中间包内不被污染和进一步提高钢水洁净度为目的的中间包冶金工艺技术的发展。为了满足洁净钢生产、高拉速和近终形连铸发展和中间包长寿的需要,高耐侵蚀、抗热震、不结瘤、不污染钢水,甚至能提高钢水洁净度的连铸耐火材料必须发展。这对高碱性中间包衬和包壁浸入式水口以及滑动水口系统耐火材料提出了苛刻要求。

在以生产建筑钢材为主的长流程生产线上,钢水供应充足。为了降低成本和提高效益,就要求中间包的使用寿命越唱越好,为了中间包长寿,中间包上耐火材料有以下发展特征:(1)小方坯连铸用定径水口的氧化锆含量达到了94%,体积密度达到了5g/cm³,可以使用到30多个小时。国内这方面还有一定的差距。但是我国已经发展了水口的快速更换技术,这对提高中间包的使用寿命和促进中间包耐火材料的发展起到推动作用。(2)为了满足对中间包使用寿命越来越长和洁净钢的要求,中间包工作衬由硅质绝热板向中间包碱性涂料发展。在碱性涂料方面,镁钙质涂料更适合于洁净钢的生产。目前有用高密度的镁质浇铸板,使用寿命可达50h以上。有的用高性能的涂料,使用寿命也可达2.70g/cm³的高密度的中间包涂料,使用寿命可望达到较理想结果。现在有的钢厂和耐火厂也开发了干式中间包捣打振动料,并取得了连浇77.5h,147炉次的结果。这种干式中间包捣打振动料实际上是加固体树脂或一些无机固体结合剂。在防止模具和振动捣打施工后,经加热内模而使干式料中结合剂液化成或固化而提高强度。然后脱模,大火烘烤使用。该方法用模具和带模具加热比较麻烦。它的密度等性能虽然比目前的一般涂料较高,但比浇铸板和高密度的涂料仍有一定差距。所以在提高中间包工作衬的使用寿命方面,高密度涂料和浇铸碱性镁质板可能有更大的空间。但是干式中间包捣打振动料容易做成镁钙质中间包衬,并且取得了非常好的结果。而一般湿式镁钙质涂料中的CaO多是以CaCO3和消石灰形式加入的,CaCO3要在1000℃以上才能保证分解,这对中间包的烘烤和使用寿命是不利的。(3)中间包内衬用耐火材料。它主要起到安全和保温的作用。无论是长寿中间包与否,都要求中间包浇注料使用寿命越长越好。目前不少钢厂内层使用黏土砖,它的使用寿命较低,一般在200次左右,安全性也不够。因此,目前发展了内层浇注料。一般用Al2O3HANLIANG 60%~75%的铝硅系浇注料。为了施工方便,有由振动浇注料向超低水泥自流浇注料发展的趋势。经过维护,它的使用寿命达到1500炉次。

中间包内层的损坏原因多数是因为:(1)抗热震性不够。在使用过程中,由于温度波动而导致裂纹和剥落或因钢渣渗入裂纹而形成钢渣镶嵌在浇注料里造成了翻包困难;(2)抗渣渗透不好。在使用过程中,渣渗透到浇注料里而促进了烧结,这样在温度波动下,产生结构剥落;(3)浇注料的高温性能不好。在较低温度下就可能烧结,这会造成靠近涂料层的浇注料烧结层剥落;(4)有的中间包渣侵蚀性很强,把工作层侵蚀掉后,又侵蚀了浇注料层,这样会使翻包困难和使用寿命下降。根据这些情况,解决渣渗透、抗热震性、抗侵蚀性是提高中间包浇注料使用寿命的关键点。我们通过演技u,开发了Al2O3约70%的铝硅系浇注料。在宝钢35t中间包上使用寿命达到639次时,表面还很光滑、很少被侵蚀掉,如果做好维修工作,使用寿命可以达到1000次以上。而改进前的浇注料衬使用到200~300次时,表面就严重烧结和发生剥落,经过修补后使用寿命只有440次左右。

(3)净化钢水用耐火材料

A 中间包挡渣堰

为了防止钢水卷渣而形成非金属夹杂,在中间包里设置了挡渣堰。发展初期用高铝材料,现在已经较普遍使用镁质挡渣堰。为了使挡渣堰本身也有吸附钢水夹杂的作用,有向镁钙质挡渣堰发展的趋势。现在也在开展在中间包炉吹氩形成气泡而使钢水夹杂物上浮的试验工作。一旦这种方法成功,就有可能取消挡渣堰。

B过滤器

其材质有莫来石、刚玉质、锆质、CaO质等。不管是什么材质的过滤器,都有一定的净化钢水的作用。相对CaO质量好。通过安装过滤器,改变了钢水的流场,从而使杂质上浮,这比过滤器本身吸附夹杂物的效果要显著。

C中间包镁钙质涂料

用镁钙质涂料能使钢水里氧和硫明显下降和夹杂物指数下降37%

D中间包水口

一般都用刚玉-莫来石和铝炭材料。为了防止浇铸铝镇静钢时堵塞,有吹氩的透气水口。在长寿的中间包水口方面,有的内部用锆质复合,把定径水口镶嵌在中间包水口内部,这样使用寿命会大大提高。

 

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