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鋼包、精煉爐渣線用哪種耐火磚?

發布時間:2023/1/14 16:29:36 點擊率: 來源:高鋁磚廠家 作者:榮盛耐材
鋼包是煉鋼連鑄過程中的重要配套設備,是工業生產的爐外精煉方法,其精煉操作如脫氣操作.排除雜質.調節成分和溫度主要在鋼包中完成。

根據鋼包的功能可分為兩種類型。(1)鋼包處理型,其特點是精煉時間短(10-30min),只有鋼水脫氣.脫硫.成型控制和改變夾雜物的形狀,但沒有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,適用于高合金鋼和特種鋼的精煉。


鎂碳磚

VOD鋼包耐火材料
VOD真空吹氧脫碳法是一種利用真空裝置降低CO分壓、實現脫碳的爐外精煉法。具體實施方法是將預脫碳鋼水倒入VOD鋼袋中,然后將鋼袋吊入真空罐(室),實現封閉真空狀態,在一定真空度下完成精煉工作。VOD鋼包裝主要用于冶煉不銹鋼和一些高鉻低碳品種的鋼,因此對冶煉環境的要求非常高,因為鋼水溫度高.混合性強,合金化后鋼水粘度小等。VOD鋼包裝精煉對耐火材料(以下簡稱“耐火材料”)要求很高,不僅具有良好的隔熱性能,而且與精煉工藝相匹配,能夠承受電弧爐帶來的熱沖擊和鋼渣的侵害。真空處理延長了鋼包的耐久性,攪拌過程也增加了耐材料的負擔。此外,鋼渣具有很強的侵蝕性。在整個施工過程中,大量的氧氣不斷被吹入鋼袋,持續時間不可超過3h,鋼水的高溫可到到1720℃。由此可見,耐材料的損耗是所有二次冶煉操作中非常大的。在大多數情況下,含碳耐材料不能用于成渣反應和鋼規格要求,鋼水的真空氧脫碳往往與其他普通鋼袋處理操作同時進行。由于鋼水在鋼包中停留時間較長,因此,鋼包外殼的溫度更容易升高。在這種情況下,在選擇鋼包耐材及相關結構設計時,須充分考慮VOD工藝的使用要求及其安全性和經濟性。
電爐VOD鋼包使用連續性差.急冷急熱現象嚴重.冶煉鋼種類復雜。低碳鎂碳磚的熱穩定性.渣具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性,能滿足電爐長材料優化改造項目對VOD鋼包的生產要求,F場試驗數據顯示,剛玉莫來石預制塊作為電爐鋼包的保溫材料,保溫性能好,能滿足VOD鋼包的使用要求。


高鋁磚

鎂碳磚用于精煉爐渣線
試用渣線部位MgO-C磚、使用期工作條件:LF/VD包襯有時處于非連續生產狀態,鋼包內滯留的鋼水可達1Oh大約。有時氧化渣入爐,長時間高溫攪拌(1570-1630℃),承受高堿度渣=(R=2.5-3)侵蝕和沖刷。
鎂碳磚理化性能:MgO不小于76%,C顯孔率2.0%-3.0%,體積密度2.95-2.98g/cm3、常溫耐壓強度45.0-47.5MPa,20-21常溫抗折強度MPa,高溫抗折強度(14000℃)14-15MP。
包襯渣線MgO-C磚的整體使用效果:
(1)LF/VD內襯渣線鎂碳磚與熔池壽命基本相同,高溫性能和完整性好.抗渣蝕.耐熱震,適用于爐外精煉鋼包的需要,產品質量穩定,外形尺寸良好。
(2)渣線總工作時間平均為3663min,根據正常連續生產精煉,渣線壽命超過40爐,對大型LF精煉鋼包具有推廣價值。

鋼包渣線耐火材料標準
如果只考慮鋼包耐火材料被熔渣侵蝕,那么鋼包(包括精煉鋼包)渣線耐火材料的選材標準如下:
(1)對于溫度不太高、低CaO/SiO2比、氧化鐵含量非常低的熔渣,選用高鋁磚,尤其是高鋁磚,Al2O3為7O%~85%的高鋁磚,可獲得令人滿意的使用結果;
(2)對于高溫,CaO/SiO2.氧化鐵含量高的熔渣,選用鎂鉻磚即可獲得理想的使用壽命;
(3)對于高溫,CaO/SiO2小于2,氧化鐵含量低的渣,選用氧化鐵含量低的渣,MgO-CaO質量耐火材料,特別是白云石磚,能取得很高的技術經濟效果;
(4)對于高溫,CaO/SiO2比和氧化鐵含量高,或者CaO/SiO2比和A12O3含量高的熔渣,MgO耐火材料是非常合適的選擇;
(5)對于從未接觸過熔渣的熔池低蝕區(鋼水線部位),選擇含碳白云石磚.鋁鎂炭磚和鋁鎂尖晶石磚可獲得滿意的使用結果;
(6)實踐證明,在底部沖擊區選擇鋁鎂質預澆件是一種非常成功的選材方案。

此外,還應特別指出以下幾點:
(1)鋼包渣的組成取決于各種不同的影響,每個單獨處理步驟的化學分析是不同的。
(2)精煉鋼包渣線部位須選用含碳耐火材料。CaO/SiO2小于1.5的CaO/SiO2系熔渣,尤其是以CaO/SiO2大于2.0的CaO-Al2O3系熔渣是一種強侵蝕性熔渣,溫度高,經常延長電弧預熱周期和攪拌周期,所以只有MgO-CaO-C質量(對前者)和MgO-C耐火材料的質量(對于后者)可以適應這種惡劣的操作條件。盡管如此,MgO-C/MgO-CaO-C質量耐火材料還應適應預熱過程中長期詢問的氧化環境,因此需要仔細平衡如何適應這些條件的碳堿性產品的組成和性能。
(3)在真空中脫氣(RH.DH.APV等)會發生耐火氧化物成分的反應,會加速鋼包耐火材料的腐蝕,并可能污染鋼水。
我們可以預見一些鋼包用耐火材料分解反應的演變:
1)SiO2和Mgo分解生成SiO.Mg,甚至生成Si。因此,當壓力下降到399.9Pa(3)以下時,鋼水處于真空脫碳狀態,SiO2會被鋼水中的碳侵蝕。
2)含P2O5.產品(不燒磚,含磷酸鋁).磷酸鈉或磷酸鈣結合劑的不定形料)會釋放磷。
3)Cr2O它會分解并產生,如CrO3.CrO2.CrO等化合物,甚至產生金屬鉻。
雖然引用這些反應表明一些腐蝕機制(例如,碳被SiO氧化),但這些反應實際上并不明顯,而且工作材料的數量很少。當然,一些耐火材料根本沒有脫氧反應,特別是石灰,在真空下幾乎沒有分解,氧化鋁在真空條件下也沒有脫氧反應。

LF(V)渣線區位于高堿度爐渣區.在高應力條件下,損壞非常嚴重。因此,選擇耐腐蝕性。.抗熱震鎂碳磚較多。
一家海外公司在那里MgO-C(C15%)內添加ZrB2(1.5%)作為抗氧化劑,其效果優于添加金屬粉末的產品,無論是抗氧化還是耐爐渣侵蝕。其機制如下:2ZrB2+O2一ZrO2+B2O3
ZrO2對于高CaO/SiO2渣具有較高的耐腐蝕性,而2渣具有較高的耐腐蝕性,B2O三是形成高粘度熔體堵塞氣孔,防止氧化氣體滲入。磚在250年。t二次精煉包渣線的侵蝕率比原磚低30%。
海外某廠在130tLF爐渣線采用鎂碳磚,使用壽命達50次。海外工廠800家。tLF爐(底部除外)采用全鎂碳磚砌筑,使用壽命達110次。
某公司全襯采用鎂碳磚,使用壽命為110次,耐火材料單耗每噸鋼3.6kg。為了進一步提高磚的耐久性,應改進磚的砌筑方法和磚型,鎂碳磚一般為水平弧形磚。在包口處用鐵皮覆蓋。為防止金屬添加劑因膨脹而向上移動,鋼包口上部設有固定壓磚作為拱形磚。砌筑時,磚與鐵皮壓緊,縫隙用高鋁澆注料填充,使其牢固連接。從而提高熱應力,起到保溫作用,防止包口磚溫度過熱,提高鎂碳磚的使用壽命

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