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精炼炉用耐火、保温材料介绍

编辑:耐火砖???浏览:???时间:2020-10-20


 
精炼炉钢包衬用耐火材料的发展
随着连铸和炉外精炼技术的发展,部分精炼过程从炼钢炉转移到钢包中进行,钢包不仅是储运钢水的容器,还担负炉后钢水的精炼处理。由于钢水温度提高,在钢包内停留时间延长,加上精炼过程的搅拌和熔渣的侵蚀作用,对钢包用耐火材料提出了更高的要求:
1、高温作用下能形成半熔融状态的致密层,并减少粘渣;
2、使用过程略有膨胀性,砖衬能形成一个整体,不开裂、不剥落;
3、钢包为间歇作业,经受冷却?高温的反复热循环作用,砖衬必须有良好的抗热震性;
4、为保持钢水的清洁度,要求钢包衬有良好的耐侵蚀性,高温下耐火材料尽量少熔入钢水;
5、从经济效益出发,要求钢包衬有好的施工性能和价格适当。
 
用于工业生产的炉外精炼方法,其精炼操作如脱气、排除杂质、调整成分与温度等主要在钢包中完成。按钢包的功能司分为两种类型。(1)钢包处理型,其特点是精炼时间短(10—30min),仅有钢水脱气、脱硫、成型控制和改变夹杂物形态等作用,但无补偿钢水温度的功能。(2)钢包精炼型,具有补偿钢水温度等多种精炼功能,适宜于高合金钢和特殊钢的精炼。精炼炉用耐火材料及相关技术,对保证精炼过程的正常进行和精炼钢的质量十分重要。尽管精炼方法多样、操作各异,但钢包内衬所处条件却有许多共同之处。如真空高温范围大,与碱度变化大的炉渣接触反应,并经受钢水一熔渣一气流的剧烈冲击,以及电弧辐射热和激烈的热震作用。为此,研制能耐高温、抗侵蚀、耐冲刷、抗热震、在高温真空下较稳定的优质耐火材料,对延长炉衬寿命、冶炼洁净钢,降低成本是至关重要的。
 
钢包用耐火材料要求
(1)高温作用下能形成半熔融状态的致密层,并减少粘渣;(2)使用过程略有膨胀性,砖衬能形成一个整体,不开裂、不剥落;(3)钢包为间歇作业,经受冷却F<高温的反复热循环作用,砖衬必须有良好的抗热震性;(4)为保持钢水的清洁度,要求钢包衬有良好的耐侵蚀性,高温下耐火材料尽量少熔入钢水,(5)从经济效益出发,要求钢包衬有好的施工性能和价格适当。钢包用耐火材料,已从定形制品向不定形材料演变,并向全不定形化发展。
 
精炼炉保温用耐火材料
1、炉顶部加保温盖
加保温盖的目的是减少渣面的散热损失,并能改善耐剥落性较差的Al2O3-SiO2系高铝质耐火材料的使用条件,福州某钢厂250t钢包,使用保温盖(Al2O362%的高铝隔热材料)后,有效的改善了散热损失,减少了钢水温降14℃。
钢包盖采用含锆纤维组合块后的隔热效果:
1)钢水温降平均减少0.54℃/min,有效加盖时间为35min,温降减少18.9℃。
2)钢包盖用含锆纤维组合块后,工作面温度为800~1050℃钢包盖外表温度为45~50℃,盖重量为原浇注料内衬的40%50%,寿命由原来的3~5个月,提高到2年以上。
2、精炼炉内衬加隔热层
包壁、包底的层和桶壳之间加隔热层的作用如下:
钢包壁内衬的隔热,能减少该壁向周围空间散热,使钢水总热量损失减少5%,当钢水在钢包内停留1h则效果更明显,包壁内衬隔热,降低桶壳温度约60℃,对改善粘渣和结冷钢起的作用大。该内衬的隔热材料应满足使用中不被压坏,不收缩,有隔热效果,其质量要求:Al2O3>60%;耐压强度>10MPa;重烧线变化(1300℃,2h)≤-2%。
随着高档不烧砖和不定形料用量增加,由于掺加石墨、SiC等或因体积密度增大,致使材料热导率高、传热快,使用中温降较多,须采用隔热层,其材料主要有体积密度约为1.9g/cm3的耐火浇注料和高铝耐火纤维毡等。施工时在钢包壳上先砌片砖,然后浇灌耐火浇注料或贴铺纤维毡,后砌筑或浇灌钢包工作衬。
此外,采用钢包预热、保温热周转,热装热用、保持热态操作等都有一定效果。
3、160t钢包内衬保温层使用了耐火纤维隔热瓦,耐火纤维隔热瓦,由耐火纤维,无机填料与无机结合剂制成,其化学组成为Al2O3 35%,SiO2 61.5%。
连铸用含碳砖衬钢包加入纤维隔热瓦后,钢包外壁温度从原米的平均295℃降至224℃,降低了71℃;钢水温降减少0.3℃/min,出钢到连铸开浇约需60min,钢水温降减少18℃。
 
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