鋼包內(nèi)襯用高鋁澆注料

鋼包在煉鋼過程中起著重要的作用，鋼包內(nèi)襯用高鋁澆注料澆筑，可以有效的延長鋼包的使用壽命。

 

 

鋼包澆注料就是用于鋼包的一種由耐火澆注料加入一定量結(jié)合劑制成的不定型散裝耐火材料。鋼包是用于煉鋼廠、鑄造廠在平爐、電爐或轉(zhuǎn)爐前承接鋼水、進(jìn)行澆注作業(yè)。

 

鋼包澆注料選用質(zhì)高鋁礬土、剛玉和質(zhì)鎂砂為主材，利用復(fù)合微粉并加入部分添加劑配制而成的、一種不定形耐火材料。鋼包澆注料其主要特點(diǎn)是：防爆性能好、高溫強(qiáng)度高、耐渣蝕沖刷能力強(qiáng)。根據(jù)不同使用條件配制的不同型號的鋼包澆注料分：一般鋁鎂澆注料、渣線和包身復(fù)合鋁鎂澆注料、鋁鎂澆注料、鋁鎂尖晶石澆注料等品種。

 

鋼包用澆注料抗堿性鋼渣性能

在作為鋼包用澆注料應(yīng)用方面，研究發(fā)現(xiàn)添加10％～30％的細(xì)顆粒尖晶石制成的鎂鋁尖晶石澆注料可以抑制由于渣滲透造成的結(jié)構(gòu)剝落。動態(tài)回轉(zhuǎn)抗渣試驗(1650℃×2h)結(jié)果顯示，當(dāng)尖晶石含量在10％～30％之間時，熔渣對澆注料滲透的深度淺。

作為鋼包用澆注料損毀主要原因之一為渣對澆注料的滲透造成材料性能惡化，因此鋼包用澆注料抗渣性能的好壞直接影響其使用壽命。單純使用剛玉質(zhì)澆注料作為內(nèi)襯，其抗渣性相對較弱，人們在不斷實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在剛玉質(zhì)澆注料中添加或反應(yīng)形成尖晶石可有效改善材料的抗渣性能。如采用電熔白剛玉為骨料，以剛玉、MgO細(xì)粉為基質(zhì)，這些組分在溫度的作用下可原位形成尖晶石，使得澆注料的抗渣侵蝕和抗?jié)B透性能得以大幅度改進(jìn)。在剛玉中直接添加尖晶石開發(fā)出的鎂鋁尖晶石澆注料抗渣滲透性能已有不少人作了研究，得到以下結(jié)論。

①不同組成的尖晶石抗渣侵蝕能力不同。

②尖晶石含量不同也顯著影響澆注料抗渣性能。

③相比而言，加入細(xì)小的尖晶石顆粒制成的材料抗侵蝕性能更好。通過研究尖晶石顆粒的燒結(jié)行為時發(fā)現(xiàn)，顆粒尺寸為1μm，Al2O3和MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為75：25的尖晶石細(xì)粉加入到澆注料中顯著地提高了澆注料的抗渣滲透性能。

④澆注料抗渣性能的好壞還與材料中封閉氣孔有關(guān)。對含剛玉25％以下的澆注料顯微結(jié)構(gòu)分析時發(fā)現(xiàn)，含有大尺寸封閉氣孔的材料對抗渣性不利。

 

隨著煉鋼廠生產(chǎn)工藝的要求，連鑄和爐外精煉的發(fā)展，使鋼水在鋼包內(nèi)停留時間相對延長，從而加速了鋼水對包襯的損毀，造成鋼包使用壽命低，包齡變短，因此需要次高強(qiáng)度耐火澆注料。鋼包耐火澆注料以高純度電熔鋼玉為主材料，基質(zhì)中摻加高純度的尖晶石，并加入適量的粘結(jié)劑、外加劑(分散劑、減水劑)等制成。具有良好的抗渣性和抗剝度性，體積穩(wěn)定性高，強(qiáng)度大、燒結(jié)時間短點(diǎn)。有效提高包齡和使用壽命，可以傳統(tǒng)的八十多爐提高到一百三十四爐。

 

鋼包用耐火澆注料發(fā)展趨勢

(1)開發(fā)引用爐齡更長得鋼包用耐火澆注料，知足連鑄和爐外精煉的供求。

(2)開發(fā)耐侵蝕性和抗剝落性更的低碳、無碳和鎂鈣系列鋼包用耐火澆注料，以知足冶煉清潔鋼、低碳鋼和超低碳鋼的供求。

(3)開發(fā)節(jié)能型鋼包用耐火澆注料，如不定型耐火澆注料和不燒磚。

(4)開發(fā)資源儉省型和環(huán)境承平型鋼包用耐火澆注料。

(5)開展對各色用后殘余鋼包耐火澆注料再利用的座談。

 

高技術(shù)鋼包耐火澆注料的基質(zhì)組成材料為剛玉粉、電熔鎂砂粉、高純鋁鎂尖晶石粉、Cr203粉,a-AL2O3和SiO2超微粉等,鋁酸鹽水泥CA-70或CA-80和外加劑等。按照基質(zhì)配料上合理選擇材料品種和用量,精心進(jìn)行顆粒級配,科學(xué)組合材料配方,就能開發(fā)成功高科技鋼包耐火澆注料。其品種有低水泥結(jié)合鋁鎂尖晶石質(zhì)、鋁鎂質(zhì)和鋁尖品石質(zhì)耐火澆注料,超微粉結(jié)合鋁鎂尖品石質(zhì)和鎂質(zhì)耐火澆注料、含鉻耐火澆注料等。

 

高技術(shù)鋼包耐火澆注料的耐火骨料有板狀剛玉、致密剛玉、白剛玉、礬土基剛玉、礬土熟料、電熔的高純鎂砂和鋁鎂尖晶石等。為了提高耐火澆注料的抗熱震性即抗剝落性,耐火骨料臨界粒徑有增大的趨勢,有時選擇為30m,較常用的為25mm,耐火骨料顆粒級配一般為連續(xù)的,其級配為:25-10m占28%-23%；10-5mm,28%-24%；5-3mm占16%-12%；3-1mm占16-12%和1-0mm占22%~17%,有時也采用間斷級配,一般去掉15~10mn或10~5mmn的大部分耐大骨料。

 

耐火粉料即基質(zhì)料的顆粒級配(%)為:0.088-0.074mm占38%-43%；0.074mm-5um占18-23%和小于5um占26%-35%。高技術(shù)鋼包耐火澆注料的骨粉料之質(zhì)量比為67-72:28~33。應(yīng)當(dāng)指出,耐火骨料和耐火粉料的顆拉級配,骨粉料之比,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗確定,以便生產(chǎn)出致密化和高性能的鋼包耐火澆注料。

 

鋼包耐火澆注料的損毀機(jī)理主要是高溫熔渣侵蝕和滲透所致。

（1）渣線部位以熔損為主,側(cè)壁部位因渣的滲透而導(dǎo)致龜裂和熱剝落。

（2）熔損速度與熔渣溫度、黏度及和料的反應(yīng)進(jìn)程有關(guān)。鋼水和熔渣的溫度高、在包內(nèi)滯留時間長、熔渣黏度低和基質(zhì)料材質(zhì)差,則包襯損毀亦大；

（3）熔渣滲透主要通過耐火澆注料的氣孔滲透、液相滲透和在固相中的擴(kuò)散,從而使料表面的組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)的變化,形成溶解程度較高的變質(zhì)層,易產(chǎn)生剝落而加快了澆注料的損毀。

（4）耐火澆注料的化學(xué)組成相同或不同品種的鋼包澆注料,因其組織結(jié)構(gòu)和性能的不同,損毀速度亦不同能連續(xù)作業(yè),致使包襯溫度降低甚至冷包,也易發(fā)生包襯結(jié)構(gòu)剝落,降低鋼包使用壽命。

 

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