耐火材料中间包用技术讲解
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科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界中间包是炼钢连铸过程中承接高温钢水的一个重要容器,钢水从钢包中注入中间包然后进入结晶器形成钢坯,对保证洁净炼钢和多炉连浇至关重要。
中间包的生产和使用过程中需要用到多种耐火材料,包括干式料、水口、挡渣墙系列、连铸三大件等。
中间包耐火材料在使用过程中容易出现工作衬无强度、水口开裂渗钢、湍流器上浮等问题,严重影响了连铸的稳定生产,所以很好地解决中间包耐火材料的问题显得非常重要。
1中间包耐火材料的配置中间包耐火材料包括永久层浇注料、工作层干式料、水口及座砖、挡渣墙系列和连铸三大件。
1.1永久层永久层介于工作层与中包壳之间,不与钢液和钢渣直接接触,主要起隔热和保护包壳的作用。
一般用铝镁浇注料浇注。
1.2工作层工作层与钢液、钢渣直接接触,需要承受钢液的冲刷、钢渣的侵蚀和渗透。
工作层大多采用镁质干式料,镁质干式料抗渣性好、施工方便、易于解体,还能起到净化钢液的作用。
1.3水口及座砖中包水口是钢液从中间包进入结晶器的通道,需要承受钢液的冲刷和温度的急剧变化;座砖则是起到保护和固定水口的作用,不与钢液直接接触。
中包水口多是锆芯和高铝坯体复合而成,座砖一般是高铝材质。
1.4挡渣墙系列挡渣墙系列耐火材料主要包括挡渣墙、侧板、背板和湍流器,需承受钢液的冲刷、钢渣的侵蚀和渗透。
一般采用镁质材料制成。
1.5连铸三大件连铸三大件包括大包套管、塞棒和浸入式水口,需要承受钢液的冲刷、钢渣的侵蚀和渗透。
塞棒用于浇注时控制钢液流量,大包套管和浸入式水口用于保护浇注,隔绝空气,防止钢液二次氧化。
连铸三大件多是铝碳材质,有时也加入部分氧化锆。
2中间包耐材常见的问题及解决措施2.1干式料无强度中间包投入使用前,工作层干式料需要具备一定的低温强度,低温强度主要靠振动和烘烤获得。
干式料经过振动和烘烤脱模后,经常会出现局部无强度或强度低的情况,极易造成塌包,影响连铸的安全生产。
中间包冶金技术哎呀,说起中间包冶金技术,这可真是个有意思的话题。
我还记得之前去一家钢厂参观的时候,亲眼目睹了中间包冶金技术的神奇之处。
那是一个阳光明媚的日子,我走进了那充满钢铁气息的工厂。
巨大的机器轰鸣声震耳欲聋,火红的钢水在流淌,仿佛是大地的血脉在奔腾。
而就在这一片热火朝天之中,中间包就像是一位默默守护的卫士,发挥着至关重要的作用。
咱们先来说说中间包到底是啥。
简单来讲,中间包就是钢水从钢包到结晶器的一个过渡容器。
可别小瞧了这个过渡,它里面的门道可多着呢!中间包冶金技术能够对钢水进行温度调节。
想象一下,钢水从钢包出来的时候,温度可能不太均匀,有的地方热,有的地方冷。
这时候中间包就像是一个智能的“温度调节器”,通过各种手段,让钢水的温度变得均匀合适,这样才能保证后续的铸造过程顺利进行。
它还能去除钢水中的杂质。
就好像是一个超级过滤器,把那些不应该存在的小颗粒、小杂质统统过滤掉,让钢水变得更加纯净。
在这个过程中,中间包里面会有各种耐火材料和控流装置,它们一起努力工作,把杂质拦住。
而且啊,中间包冶金技术还能控制钢水的流动状态。
你想啊,如果钢水在中间包里乱流,那不是乱套了嘛!所以通过合理的设计和控制,让钢水平稳、有序地流动,就像是一条听话的小河,乖乖地流向该去的地方。
比如说,有一种叫做“控流装置”的东西,它可以改变钢水在中间包内的流动路径和速度。
就像是给钢水规划了一条专用通道,让它们按照规定的路线前进。
还有中间包的覆盖剂,这也是个神奇的东西。
它就像是给钢水盖上了一层“被子”,既能保温,又能防止钢水被氧化。
再给您讲讲中间包的容量设计。
这可不能随便乱来,得根据生产的钢种、铸机的大小等等好多因素来综合考虑。
容量太小了,钢水不够用,生产容易中断;容量太大了,又会增加成本,还可能影响钢水的质量。
就像我在那家钢厂看到的,工人们时刻关注着中间包的各项参数,眼睛紧紧盯着仪表上的数字,一旦有什么异常,立刻采取措施。
他们的专注和认真,让我深深地感受到了这项技术的重要性和复杂性。
中间包用耐火材料施工方法干式振动料、绝热板、水口、座砖、永久层浇注料等耐火材料在中间包的施工方法一、干式振动料在中间包的施工方法在钢厂练普碳钢中,干式料在中间包的的应用和推广很快,镁质干式料具有寿命长,易翻包、劳动强度低等优点,虽然有着施工要求高,施工时间长等缺点,但在近几年得到广泛的推广和应用干式料在中间包的具体施工方法如下:(1)施工前,将中间包吊入中包坑,清除包内的残钢残渣。
在中间包干式振动胎具外表面均匀涂抹掺加有少量石墨的黄油,并根据标准贴马粪纸。
(2)当永久层温度达到条件后,安好水口座砖模具和冲击砖。
(3)在包底平铺一层厚度符合标准的干式振动料,用木板刮平,然后吊入模具。
模具与永久层四周的间隙均匀并应符合设计要求。
(4)模具放好后,从模具四周均匀倒入干式振动料,一次加料加满且料的高度高于包沿板,开启模具上的振动电机,边加料边振动,使干式振动料填实、填满,直至料与包沿板平齐。
振动的时间为3~4min。
最后在已振实的表面喷洒少量的水。
(5)振动完成后吊至烘烤平台,烘烤2h。
冷却1h后视工作层与胎具之间分离情况进行脱模(干式料与胎具相接处四周都有分离发生方可脱模,否则加长冷却时间)。
(6)将脱模后的中间包冷却至100℃以下时,按相关的施工标准安装冲击砖和挡渣墙,并用厂家提供的干式振动修补料将接缝抹实;最后盖包盖和安装塞棒,在平台烘烤之后投入使用。
干式耐火材料振动成型的烧烤分为地面烘烤和浇铸平台烘烤。
地面烘烤时必须先点明火后开煤气,最后开压缩空气。
闭火时,先关煤气,后关压缩空气。
地面烘烤12h,视干式耐火材料与胎具相接处四周都有分商情况确定冷却时间.同时浇钢前必须在浇铸平台烘烤干式振动料的理化指标二、绝热板在中间包的施工方法镁质中间包绝热板砌包用,粘结度高,不宜脱落,耐火度高,是使用绝热板连结料的理想产品。
1)绝热板安装颗序:底部―端面―侧面;2)底部绝热板安装前,先按设汁铺设石英砂,再安装底部绝热板,从中间冲击区往两边砌,端面、侧面绝热板安装,均从左到右,安装前,要用纸棒将绝热板与永久层浇注料隔开,以便安装绝热板后再灌石英砂。
优特钢工程板坯连铸中间包用耐火材料技术方案中间包是钢铁连铸过程中的关键设备,对钢液进行保温、保压和调整成分有着重要作用。
中间包用耐火材料的选择和使用直接影响到钢水质量和产品质量。
以下是一种优特钢工程板坯连铸中间包用耐火材料技术方案。
首先,选择的中间包耐火材料应具有良好的耐高温性能,能够耐受高温钢水的侵蚀和冲击。
常见的中间包耐火材料有耐火砖、耐火浇注料和耐火纤维材料等。
优选高纯度的耐火材料,以确保在高温条件下不会产生损坏和变形,从而保证连铸钢水的稳定性。
其次,中间包用耐火材料应具有良好的耐腐蚀性能。
由于钢水中含有一定的铁、碳等元素,容易与中间包耐火材料发生化学反应,产生腐蚀。
因此,选用具有防腐蚀性能的耐火材料是必要的。
可以采用添加特殊耐腐蚀剂的耐火材料,来减少对耐火材料的腐蚀和损伤。
再次,中间包用耐火材料应具有良好的热传导性能。
中间包耐火材料在连铸过程中,需要能够迅速将热量传递给钢水,并保持一定的热稳定性。
因此,选用热导率较高的耐火材料是有益的,它能够促进钢水的均热和保持温度的稳定。
最后,中间包用耐火材料应具有较低的热膨胀系数。
连铸过程中,中间包外表面经常与环境空气接触,会受到冷却的影响而导致热膨胀。
耐火材料的热膨胀系数应与中间包外壳较好地匹配,以避免因热膨胀不均匀而导致中间包的破裂。
在实际应用中,可以采用复合耐火材料的方式来满足中间包的要求。
将不同种类的耐火材料按照一定的比例混合,可以综合利用各种材料的优点,提高整体的性能。
总之,中间包用耐火材料的选择和使用对连铸钢水的稳定性和产品质量有着重要的影响。
在耐高温性能、耐腐蚀性能、热传导性能和热膨胀系数方面选择和使用合适的耐火材料,能够提高中间包的工作效率和使用寿命,保证连铸钢水的质量和产品的质量。
中间包工作层用耐火材料干式料特点及施工方法详解一、中间包干式料概述干式料是不加水或液体结合剂而用振动法成型的不定形耐火材料。
在振动作用下,材料可形成致密而均匀的整体,加热时靠热固性结合剂或陶瓷烧结剂使其产生强度。
干式振动料是由耐火骨料、粉料、烧结剂和外加剂组成的。
其特点为:此种材料在振动力作用下易于流动,其中粉料即使在很小的振动力作用下也能填充颗粒堆积间的极小孔隙,获得具有较高充填密度的致密体。
使用中靠加热形成一层具有一定强度的使用工作面。
而非工作面仍有部分未烧结呈原致密堆积结构。
这种结构有助于减少由于膨胀或收缩而产生的应力;有助于阻碍裂纹的扩散与延伸;有助于阻止金属熔体的侵入,且便于拆包清理。
这种材料用振动方法在施工现场施工,施工简便、施工期短、无需养护和烘烤,可直接快速升温使工作层烧结投入使用。
二、干式料的特点1、快速施工,采用合适的施工方法可以在几分钟内完成作业,大大降低了工人的劳动强度,减少了人为因素带来的安全隐患。
2、干法成型,无需长时间烘烤即可投入使用,降低了能耗,大大的加快了中间包的周转速度。
3、良好的抗侵蚀性能,提高了内衬寿命,满足了长时间浇钢的需求,大大降低了炼钢成本。
4、依靠酚醛树脂作结合剂来获得脱模强度,减少了磷的污染,净化钢水,可满足冶炼不同钢种的要求,但树脂结合的干式料容易增碳。
在各个温度条件下有合理的线变化,容易翻包。
与使用涂料相比,中间包干法施工克服了手工涂抹的缺点,尤其是在使用寿命上的大幅度提高满足了钢铁行业连续化操作的要求,近几年来得到了快速的应用,已经呈现出全面取代中间包涂料的趋势。
三、中间包干式料施工方法1、施工准备①首先清理干净胎模,并在其四周刷上一层用机油或水搅拌均匀的石墨粉,然后让胎模自然风干。
在胎模上按要求位置装上能正常工作的振动电机,安装后要仔细检查是否牢固,防止在使用中各紧固件松动;②等中间包温度降低到50℃以下方可施工,永久层必须清理干净,不能粘附有残余涂料或粉尘,不得向中间包内洒水;③准备好需要使用的涂料。
中间包常用的耐火材料
中间包是连铸中的关键装置,它用来接收盛钢桶的钢水并将其连续、均匀、稳定地注入结晶器。
目前,中间包又增加了精炼的功能。
中间包是连铸系统中使用耐火材料最多的装置。
由于从中间包注入结晶器的钢水即冷却结晶为钢坯,所以要求中间包用的耐火材料不能污染钢水,以免造成非金属夹杂而影响钢坯的质量。
此外,要求中间包用的耐火材料要有一定的保温性能,以保证连铸的顺利进行。
中间包常用的耐火材料有:粘土砖、高铝砖、镁铬砖、绝热板和不定形耐火材料等。
目前,使用最广泛的是绝热板和不定形耐火材料。
绝热板目前常用的是硅质、镁质和镁橄榄石质。
中间包采用浇注料或振动料内衬也取得了很好的效果。
中间包内衬采用保护涂层有很多好处,一是对内衬有一定的保护作用,二是残钢易于清除,减少了内衬的机械损坏,延长了内衬的使用寿命;三是因涂层有一定的隔热性能,对保持中间包内钢水的温度和节能有利。
常用的涂料材质有镁质和镁格质等。
耐高温绝热材料—中间包用绝热板,铸钢的好帮手中间包绝热板简介:中间包绝热板是浇注过程中使用的高温保温材料。
在模注时,在钢锭头部组装绝热板或安装绝热整体帽口,使钢锭头部钢液的凝固时间延长,有效的头部钢液补缩使钢锭冒口的体积减小,从而可以降低切头率,达到提高钢锭成坯率的目的。
在冒口设计合理及配加有有效保温剂的条件下,还可在一定程度上提高钢锭质量。
绝热板还广泛用作中间罐工作衬,其优越的保温性能,可降低出钢温度;使用冷中间罐时,免于烘烤,节约能源;在清理与更换中间罐工作衬时能自动脱落,改善工作强度及环境。
近年来,中间罐除用作储存、分配钢水外,还要求具有一定冶金功能,其内衬材质由硅质向镁质或镁钙质方向发展,其安装工艺也由板型组装向喷涂方向发展。
本信息有洛阳华珩耐火材料有限公司提供。
洛阳华珩耐火材料有限公司是一家专业研发和加工生产的耐材高新企业。
洛阳华珩生产的绝热板采用硅酸铝质、镁硅质,具有良好的使用性能。
中间包绝热板安装方法:绝热板在钢锭头部安装的方法有夹紧法、射钉固定法和镶嵌法等3种。
与黏土质冒衬比较,使用绝热板后,约可提高钢锭成坯率5%~10%左右,经济效益十分可观;其大小还受冒口浇高,钢锭头部表面保温剂的水平及绝热板的板厚、绝热冒口的几何尺寸等几方面因素的影响。
中间包绝热板的使用特性:绝热板具有耐侵蚀、抗冲刷、不炸、不裂的优异性能;并且用后呈粉状脱落,具有拆包容易、降低工人劳动强度的特点。
中间包绝热板的作用及其目的:当浇注钢锭时,当高温钢液浇进钢锭模以后,钢液在冷却凝固过程中体积不断收缩,如镇静钢在冷凝时体积收缩3%~5%,由于钢锭头部散热容易,凝固较快,导致钢锭头部出现缩孔。
因此,钢锭开坯时要切去含有缩孔的头部,可占钢锭质量的15%以上,如果钢锭头部采取有效地绝热保温措施,使钢锭头部的凝固时间滞后于钢锭本体的凝固时间的话,则可大大减少缩孔,提高钢锭的成材率,使炼钢能耗降低。
绝热板就能达到这种目的。
中间包耐火材料的工作条件和用途的特殊性中间包耐火材料因中间包的工作条件和用途而具有特殊性,中间包所用的耐火材料大致有结晶器、挡渣堰、冲击板、镁质和镁钙质涂料等,华珩耐材特别介绍了中间包用挡渣堰的用途。
目前,我国正在大力发展高效连铸技术,中间包冶金技术正日益受到冶金工作者的重视。
中间包用碱性耐火材料综合技术是中间包冶金技术的重要组成部分,是功能耐火材料在连铸生产上的重要体现。
为了生产高质量的铸坯,提高铸坯的纯净度,在工艺上采取了多种技术措施,其中包括铁水预处理工艺技术、顶底复吹工艺技术及各种炉外精炼工艺技术。
随着对高纯净钢要求的增长,精炼后的钢水的纯净度大幅度提高。
但在后续的运送过程中,钢水仍可能被污染。
中间包即是一个可能造成钢水氧化的污染源,而中间包内衬用耐火材料是钢水再氧化的重要源头。
因此,正确选用耐火材料,对防止钢水再氧化、提高纯净度,具有重要的意义。
中间包容量因各厂转炉或电炉容量以及连铸机规格的不同而异,大容量中间包可达数十吨,而小的仅有几吨容量。
无论容量大小,其包衬的工作条件基本相同,都要经受1530~1580℃钢水长时间(400~800min)的浸泡以及中间包渣的侵蚀作用。
所以,要求中间包工作层耐火材料具有良好的抗钢水和熔渣侵蚀的能力;对于设置在中间包中的钢液过滤器和挡渣堰板,要求能承受钢水的热冲击和一定的静压力。
挡渣堰板在吸附钢水中有害杂质的同时,还改变了钢水在中间包中的流态,使钢水在中间包内产生回流,钢水中的各种夹杂物得以上浮,达到钢水与夹杂物的有效分离。
为了更好地去除钢水中的各种夹杂物,还可在中间包内安装钢水过滤器。
CaO达到99%的陶瓷过滤器,可有效地去除钢水中各种硅酸盐夹杂和细小的Al2O3等氧化物夹杂,使钢的质量显著提高。
中间包使用上下挡渣堰的目的是促进夹杂物上浮,但如果夹杂物上浮到钢渣界面时没有液渣吸附Al2O3,则Al2O3会聚集成不稳定的团块,受到钢水的搅动,会重新进入钢水中,这样就影响了中间包加上下挡渣堰的效果。
摘要本文介绍了中间包及其使用耐火材料的概况,中间包耐火材料的侵蚀机理和对钢水质量的影响,并对中间包用涂料的发展和该料的配比结合剂及各种添加剂的选择进行了细致的研究分析,并对提高涂抹料的使用效果和降低成本提出了自己的见解。
关键词:连铸中间包涂抹料性能使用AbstractThis article has introduced tundish and its using refractories situation, the slag-resistance mechanism of tundish refractories,the influence to molten steel. This article carefully studies the development of tundish coating and how to select its bondings and its additives.This article also put forward own views to rising the effect and reducing the cost of using tundish coating.Key words:con-casting tundish coating performance use目录摘要 (1)Abstract (1)1、前言 (3)2、连铸中间包简介 (4)2.1中间包的类型 (4)2.2内衬结构及发展 (5)2.2.1中间包衬内衬结构 (5)2.2.2工作层用耐火材料的发展史 (5)2.2.3工作衬的性能特点对比 (8)2.2.4连铸中间包涂料的发展趋势 (9)3、中间包用涂抹料 (10)3.1中间包对涂抹料质量的要求 (11)3.2原料准备 (11)3.3粒状料选择 (12)3.4结合剂的选择 (13)3.5 纸纤维加入量 (17)3.6镁砂的选择 (17)3.7中间包涂抹料的生产与使用 (17)3.7.1中间包涂抹料的生产 (17)3.7.2中间包涂抹料的施工 (17)3.7.3使用效果 (18)4、结束语 (19)5、致谢 (20)6、参考文献 (21)1 前言我国从80年代连铸至今,钢铁工业有了巨大的发展。
首先成坯率大幅度提高,降低了钢坯成本。
其次去掉了繁杂的铸锭工艺,提高了生产效率,降低了工人的劳动强度,对钢材质量和钢材成份的均匀有了一定的提高。
椐资料介绍,目前我国除了一些铸钢件和特殊锻造使用少量钢锭外,基本实现了全连铸。
连铸比例达到97%以上。
近30年以来,各国的连铸技术有了突飞猛进的发展。
特别是我国把推广以连铸工艺作为发展钢铁工业的一项重要技术政策后,连铸有了较大的提高。
随着连铸技术的不断发展,中间包作为连铸生产中的重要的热工设备,在连铸过程中,中间包不仅起着均匀钢水温度的作用,而且是钢包与结晶器之间的缓冲器,对连铸钢坯的质量、成本及连铸生产的顺利进行具有重要作用。
中间包在向着长寿命、多功能的方向发展,因而对中间包工作层材料寿命要求越来越高。
目前工作层耐火材料包括有绝热板,涂抹料,干式料。
本文就对涂抹料的应用、发展与研究做些阐述。
2 连铸中间包简介中间包是连铸工艺的重要设备之一。
在连铸过程中,中间包不仅起着均匀钢水温度的作用,而且是钢包与结晶器之间的缓冲器。
随着冶金工艺的不断发展,还赋予中间包新的功能,如在中间包中进行的钢水精炼和非金属夹杂物的消除等冶金过程。
图1 中间包示意图2. 1中间包的类型按浇铸钢种冶炼方式和是否需烘烤等条件,中间包大体分以下几种类型:(1)高温中间包,为某一特定的冶金过程所设置,采用镁砖内衬,预热至1500℃左右;(2)热中间包,是常见的中间包,采用烧成砖或不烧砖或浇注料作内衬,浇铸前预热至800-1100℃;(3)冷中间包,采用绝热板作内衬,在浇铸前不经预热即可使用。
2. 2内衬结构及发展2.2.1中间包衬内衬结构中间包衬一般由隔热层(材料为轻质砖或隔热材料)、永久层(粘土砖或浇注料)和工作衬(绝热、板涂料或干式料)组成。
其中工作衬有多种,而涂料内衬目前使用比较普遍。
(1)保温层(10~30mm),该层紧挨着中间包钢壳,通常砌石棉板、保温砖或轻质浇注料。
效果最好的为隔热纤维板,厚约12mm,热导率低,也易砌筑。
(2)永久层(100~200mm),该层与保温层相接触,其材料一般为粘土砖。
整体永久衬最为普遍,浇注料一般为高铝质。
(3)工作层(20~50mm),该层与钢水接触,是关键部位。
该内衬材料有半硅质、蜡石质、粘士砖、高铝砖、碱性砖(如镁质砖等)、锆英石砖;或用绝热板:硅质绝热板、镁质绝热板、镁橄榄石质绝热板;或用涂料:镁质、镁铬质及镁钙质涂料等。
目前也有用浇注料作中间包内衬。
2.2.2工作层用耐火材料的发展史(1)第一代工作衬即无下作衬阶段(连铸工艺出现在20世纪70年代。
欧洲可能延长到8O年代末)。
把日前的永久衬直接当工作衬或钢水直接接浇在永久衬上。
此方法只可用于无需洁净炼钢的低质钢的生产。
工作衬的维修费用很高,而且清除使用后的渣壳也很困难。
典型的高铝质低水泥浇注料内衬,其氧化铝含量在70%左右。
其理化性能如表1所示(日新钢铁公司五厂65t中间包永久衬浇注料)表1 日新钢铁公司五厂65t中间包永久衬浇注料理化性能(2)第二代工作衬即绝热板阶段(20世纪70-80年代),材质大部分为镁质。
典型的镁质板成分如表2所示 (瑞典研究的无机结合橄榄石基泡沫绝热板),此绝热板是保证洁净炼钢的有效方法。
该板以中间连锁板安装,与永久衬之间有填充砂支撑,并采用真空成型。
它绝热性能良好,但安装时劳动强度大,而且在使用过程中容易造成钻钢变形从而导致寿命下降,影响到连铸阶段的正常生产。
表2 瑞典研究的无机结合橄榄石基泡沫绝热板理化性能(3)第三代工作衬为了提高中间包内衬的使用寿命,降低耐火材料消耗,便于清除内衬上的残渣和残钢,许多国家采用耐火涂抹料(手工)或喷涂料(机械喷涂)作保护层。
涂料衬兴起于日本,瑞典、俄罗斯等欧洲国家也相继研究并以投入工业应用,而我国于20世纪90年代才相继推出试验。
涂料的材质有镁质和镁钙质,从施工方法来看有:人工湿法涂抹、人工半干法机械喷涂、人工湿法机械喷涂、机械全自动化半干法喷涂等。
涂料衬采用湿法人工涂抹或机械喷涂时,需加入20%~30%的水。
因而中间包使用前需要2~6h,甚至更长时间的干燥以便除去水分。
涂料衬虽然有比绝热板有更好的整体使用性能,且解体性更好,便于清除渣壳,并且寿命还能满足现阶段连铸生产的需要,但是涂料衬无法满足更长连续浇钢工作环境的需要。
(4)第四代工作衬为了适应高效连铸工艺的发展,国内的莱钢炼钢厂对连铸中间包定径水口快速更换与中间包长寿技术进行了研究,并率先开发成功。
由于中间包对其工作衬使用寿命提出了更高的要求,因此第四代干式料于20世纪90年代末应运而生,现有逐步取代涂料的趋势。
由美国Universal Refractory Company率先研制使用的中间包干式工作衬已投入使用,其理化性能与喷涂料的性能比较,如表3所示:表3 中间包干式料与喷涂料的性能比较2.2.3工作衬的性能特点对比每一代工作衬都是不同历史发展阶段的产物,而且后一代相对于前一代都有其独特的优势,以下从八个方面分别比较了它们各自不同的性能特点,如表4所示:表4 不同代工作衬的性能特点比较从表4中可以清楚地看出,总体趋势是随着连铸生产工艺的不断进步,从第一代逐渐过渡到第四代工作衬,其综合性能是逐渐优化的,尤其中干式料衬显示出了其它三代衬与其无法相比拟的优越性能。
2.2.4连铸中间包涂料的发展趋势随着连铸工艺的发展,研究开发长寿耐用、具有洁净钢水功能的连铸中间包涂料成为今后耐火材料研究开发的主要课题之一。
“长寿化”和“洁净化”是连铸中间包涂料的两大发展趋势。
1、涂料的长寿化随着冶金工艺的发展,降低吨钢涂料消耗增加连浇炉数、提高生产效率、有效地降低生产成本,是众多的冶金企业追求的目标。
而提高中间包的使用寿命,可以很好地满足这些要求。
目前,国内普遍使用的是镁质涂料,其主体原料大多采用中档镁砂。
为了使涂料的使用寿命能有较大幅度的提高,可考虑采取以下几个措施。
(1)尽量降低Na20、K20 、SiO2、Fe0等杂质的含量,以最大限度地降低高温下易形成低熔点相的可能性。
(2)改善并强化基质,提高基质的抗侵蚀性和抗渗透性,从而提高涂料的高温性能。
(3)引入添加剂,改善其施工性能。
(4)采用高档主原料(这同时也提高了原料的纯度),从根本上提高涂料的整体耐侵蚀性。
2、涂料的洁净化(1)洁净化的意义虽然我国的钢产量位居世界第一,但普通钢种占了相当大的比例,每年仍需花费大量外汇从国外进口相当数量的各种优质钢材,以满足经济建设的需要。
在优质钢材的生产过程中,要求尽量降低夹杂物的含量,因而涂料的“洁净化”功能显得尤为重要。
在连铸过程中,利用涂料与钢液接触时对钢液中的A1203、SiO2、Fe0等的化学作用,可进一步除去钢中的非金属杂质成分,这对制造优质特种钢十分有利。
(2) “洁净化”的含义涂料的“洁净化”就是利用其本身所含有的Ca0与钢液中的夹杂成分反应进而降低其含量的冶金过程。
例如:A1203+ 3Ca0 →3Ca0·A123(1)上述反应生成的铝酸钙从钢液中上浮与钢液分离,从而达到了净化钢液的目的。
(3)研制“洁净化”涂料的主要措施通过近几年的摸索,专家认为在镁质涂料的基础上,设法引入尽可能高含量的Ca0,可达到净化钢液的目的,担须保证涂料的抗侵蚀性能不受太大的影响。
随着冶金工艺的技术进步,为了满足用户降低耐火材料消耗、提高生产效率的需要,研制“长寿化”涂料是连铸中间包涂料的一大发展趋势。
为适应冶炼高级洁净钢的需要,研制“洁净化”涂料是它的另一趋势。
3 中间包用涂抹料中间包涂抹料由镁砂、纤维、结合剂、防裂剂、减水剂等混合均匀装袋,使用时需要加入搅拌机中,并加水搅拌成可塑泥料状,通过人工涂抹或机械喷涂到中间包永久层上,此后自然养护24小时以上即可投入使用。
使用前要烘烤到1000℃左右,之后在装入钢水进行连铸。
3.1中间包对涂抹料质量的要求a.具有良好的黏结性和一定的可塑性,使材料便于涂抹施工;b.凝固时间适当,要求施工后快速凝固,凝固时间过长会使包壁垮料,同时料裂纹也会增加,一般凝固时间一小时左右为宜;c.在常温或50~150℃温度条件下黏结性好,附着率高;d.常温下无裂纹,快速烘烤到使用温度后不剥落、无炸裂、不与永久层脱离;e.抗侵蚀性、抗冲刷性好;f.隔热、保温性能好;g.使用完毕易于翻包清理。
3.2原料准备在涂抹料性能达标的前提下,其生产成本应尽可能的低,涂抹料所用的镁砂有:电熔镁砂、烧结镁砂、高纯镁砂、中挡镁砂等不同档次,价格差异也很大;结合剂和添加剂有:磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、氯化镁、软质粘土、高铝水泥、各类纤维等价格差异也很大。