鋼包內襯耐火材料耐用性的改善

作者：寰洋實業  發布日期：2022-10-09

　　1設備和操作概況
　　京濱廠擁有VOD和VAD設備，利用這些設備的脫氣、脫磷、脫硫和加熱鋼水等精煉功能，能生產從普通鋼的小批量材到不銹鋼和高合金鋼等各種鋼。它采用間歇式生產，月產鋼大約2500t。另外，250t鋼包用于盛裝轉爐鋼水或50t電爐鋼水，然后將鋼水供給VOD和VAD，以控制鋼水的目標溫度和成分。
　　與一般SUS相比，精煉高合金鋼時的溫度高，精煉時間也更長。雖然添加熒石后爐渣的粘性會下降，但爐渣的堿度高和熒石的使用對鋼包耐火材料是一個非常不利的條件。
　　2鋼包耐火磚的改善
　　2.1鎂白云石磚的應用
　　鋼包熔池部和底部的內襯使用厚度為150mm的鎂白云石磚，從渣線到凈空使用150－230mm厚的含有少量碳的MgO－C磚。
　　使用鎂白云石磚鋼包的壽命為大約12爐，熔池部的損毀是制約鋼包壽命提高的“瓶頸”。
　　根據使用后的鎂白云石磚斷面可知，爐渣浸潤大，幾乎滲透到磚的背面，因此發生了結構性剝落和熱震剝落。使用鎂白云石磚時，除了磚工作面熔毀外，由于剝落而產生的損毀大，因此VOD/VAD鋼包的壽命短。

　　2．2高鋁磚的應用
　　作為能提高鎂白云石磚的抗渣浸潤性（抑制結構性剝落）和耐熱震剝落性的材質，研究了不燒高鋁磚的應用。關于粘結劑的種類和氧化鋁骨料的純度，為抑制夾雜物等對鋼水質量的影響，對材質進行了設計。不燒高鋁磚一般使用磷酸粘結系的粘結劑。但是，考慮到鋼水會吸收[P]，因此使用了不含[P］成分的硅酸粘結劑。另外，為抑制鋼中夾雜[Si］、[P]成分，使用了提高氧化鋁純度的耐火磚。
　　使用高鋁磚鋼包的壽命大約是18爐，熔池部的損毀是導致鋼包壽命縮短的原因。根據使用后的高鋁磚的斷面圖可觀察到從磚工作面滲透的渣浸潤層（包括金屬），但浸潤層的厚度比鎂白云石磚的薄，且龜裂也輕微。
　　根據鎂白云石磚和高鋁磚的損毀速度比較可知，使用高鋁磚后，可以抑制熱震剝落和結構性剝落，其損毀速度可比鎂白云石磚的減小2／3左右。
　　高合金鋼的夾雜物總量比較表明，其夾雜物總量為氧化物夾雜物的總量，即使使用高鋁磚，夾雜物總量并沒有特別的差異。這是由于使用了SiO2低的高鋁磚和磚的損毀速度比以往使用的鎂白云石磚小，因而能減少高鋁磚SiO2成分的溶析所致。
　　3耐火材料不定形化技術在鋼包的應用
　　使用高鋁磚后，能提高鋼包的壽命，與使用鎂白云石磚相比，高合金鋼的夾雜物總量并沒有特別的差異。另外，在使用鋁鎂質澆注料的澆注鋼包中，鋼包壽命有了較大的提高，看不到因夾雜物而產生的質量異常。因此，即使是電爐鋼包，也可以采用耐火材料不定形化技術。
　　3．l澆注方法
　　鋼包耐火材料不定形化施工方法是，先將澆注料裝入混練機，并加人適當的水量進行混練，然后用泵壓送裝置壓送澆注料。熔池部和底部的澆注料施工時間與以往的砌磚相比，可縮短施工時間大約50％。