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精煉爐用耐火、保溫材料介紹

編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2021-02-01


 
精煉爐鋼包襯用耐火材料的發展
隨著連鑄和爐外精煉技術的發展,部分精煉過程從煉鋼爐轉移到鋼包中進行,鋼包不僅是儲運鋼水的容器,還擔負爐后鋼水的精煉處理。由于鋼水溫度提高,在鋼包內停留時間延長,加上精煉過程的攪拌和熔渣的侵蝕作用,對鋼包用耐火材料提出了更高的要求:
1、高溫作用下能形成半熔融狀態的致密層,并減少粘渣;
2、使用過程略有膨脹性,磚襯能形成一個整體,不開裂、不剝落;
3、鋼包為間歇作業,經受冷卻?高溫的反復熱循環作用,磚襯必須有良好的抗熱震性;
4、為保持鋼水的清潔度,要求鋼包襯有良好的耐侵蝕性,高溫下耐火材料盡量少熔入鋼水;
5、從經濟效益出發,要求鋼包襯有好的施工性能和價格適當。
 
用于工業生產的爐外精煉方法,其精煉操作如脫氣、排除雜質、調整成分與溫度等主要在鋼包中完成。按鋼包的功能司分為兩種類型。(1)鋼包處理型,其特點是精煉時間短(10—30min),僅有鋼水脫氣、脫硫、成型控制和改變夾雜物形態等作用,但無補償鋼水溫度的功能。(2)鋼包精煉型,具有補償鋼水溫度等多種精煉功能,適宜于高合金鋼和特殊鋼的精煉。精煉爐用耐火材料及相關技術,對保證精煉過程的正常進行和精煉鋼的質量十分重要。盡管精煉方法多樣、操作各異,但鋼包內襯所處條件卻有許多共同之處。如真空高溫范圍大,與堿度變化大的爐渣接觸反應,并經受鋼水一熔渣一氣流的劇烈沖擊,以及電弧輻射熱和激烈的熱震作用。為此,研制能耐高溫、抗侵蝕、耐沖刷、抗熱震、在高溫真空下較穩定的優質耐火材料,對延長爐襯壽命、冶煉潔凈鋼,降低成本是至關重要的。
 
鋼包用耐火材料要求
(1)高溫作用下能形成半熔融狀態的致密層,并減少粘渣;(2)使用過程略有膨脹性,磚襯能形成一個整體,不開裂、不剝落;(3)鋼包為間歇作業,經受冷卻F<高溫的反復熱循環作用,磚襯必須有良好的抗熱震性;(4)為保持鋼水的清潔度,要求鋼包襯有良好的耐侵蝕性,高溫下耐火材料盡量少熔入鋼水,(5)從經濟效益出發,要求鋼包襯有好的施工性能和價格適當。鋼包用耐火材料,已從定形制品向不定形材料演變,并向全不定形化發展。
 
精煉爐保溫用耐火材料
1、爐頂部加保溫蓋
加保溫蓋的目的是減少渣面的散熱損失,并能改善耐剝落性較差的Al2O3-SiO2系高鋁質耐火材料的使用條件,福州某鋼廠250t鋼包,使用保溫蓋(Al2O362%的高鋁隔熱材料)后,有效的改善了散熱損失,減少了鋼水溫降14℃。
鋼包蓋采用含鋯纖維組合塊后的隔熱效果:
1)鋼水溫降平均減少0.54℃/min,有效加蓋時間為35min,溫降減少18.9℃。
2)鋼包蓋用含鋯纖維組合塊后,工作面溫度為800~1050℃鋼包蓋外表溫度為45~50℃,蓋重量為原澆注料內襯的40%50%,壽命由原來的3~5個月,提高到2年以上。

2、精煉爐內襯加隔熱層
包壁、包底的層和桶殼之間加隔熱層的作用如下:
鋼包壁內襯的隔熱,能減少該壁向周圍空間散熱,使鋼水總熱量損失減少5%,當鋼水在鋼包內停留1h則效果更明顯,包壁內襯隔熱,降低桶殼溫度約60℃,對改善粘渣和結冷鋼起的作用大。該內襯的隔熱材料應滿足使用中不被壓壞,不收縮,有隔熱效果,其質量要求:Al2O3>60%;耐壓強度>10MPa;重燒線變化(1300℃,2h)≤-2%。
隨著高檔不燒磚和不定形料用量增加,由于摻加石墨、SiC等或因體積密度增大,致使材料熱導率高、傳熱快,使用中溫降較多,須采用隔熱層,其材料主要有體積密度約為1.9g/cm3的耐火澆注料和高鋁耐火纖維氈等。施工時在鋼包殼上先砌片磚,然后澆灌耐火澆注料或貼鋪纖維氈,后砌筑或澆灌鋼包工作襯。
此外,采用鋼包預熱、保溫熱周轉,熱裝熱用、保持熱態操作等都有一定效果。

3、160t鋼包內襯保溫層使用了耐火纖維隔熱瓦,耐火纖維隔熱瓦,由耐火纖維,無機填料與無機結合劑制成,其化學組成為Al2O3 35%,SiO2 61.5%。
連鑄用含碳磚襯鋼包加入纖維隔熱瓦后,鋼包外壁溫度從原米的平均295℃降至224℃,降低了71℃;鋼水溫降減少0.3℃/min,出鋼到連鑄開澆約需60min,鋼水溫降減少18℃。
 
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