精炼钢包用刚玉质无碳耐材的研制与应用
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墨钢玉是一种利用攀西地区独有资源研制的新型高级耐火原料。
其主要物相包括氧化铝、氧化镁和氧化钙,具有体积密度适中、吸水率低、抗渣渗透和侵蚀性能强以及热膨胀系数低等特点。
在耐火定形制品和耐火浇注料中,墨钢玉可作为主要原料使用,也可作为定形制品的高温塑性材料。
在钢包耐火材料中,墨钢玉的应用已经得到了广泛的实践验证。
其与钢包渣接触后形成的较为致密的铁镁铝复合尖晶石结构,能够有效地减缓与钢包渣的进一步反应,对墨钢玉坩埚内部结构有所保护,表现出良好的抗钢包渣性能。
对比添加和未添加墨钢玉骨料的镁碳砖性能,可以证明墨钢玉是极佳的耐火材料原料。
这种材料在耐火定形制品和浇注料中作为主要原料使用,能够显著提高产品的性能和寿命。
特别是在钢包等高温环境中,使用墨钢玉能够显著降低材料由于热膨胀应力而产生裂纹的风险,从而提高产品的安全性和稳定性。
在实践中,可根据具体情况综合考虑墨钢玉的性能、价格和其他影响因素,决定是否使用墨钢玉作为钢包耐火材料的原料。
同时,应继续研究和探索新型耐火材料的性能和应用,以满足工业生产对高温环境下材料性能的更高要求。
钢包用耐火材料1 镁碳砖2 镁碳砖3 镁铝碳砖4 镁钙碳砖5 铝镁无碳砖6 自流浇注料7 永久层整体浇注料8 工作层浇注料9 上下水口10 水口座砖11 高温烧成滑板12 耐火泥浆镁碳砖系列我公司的镁碳砖系列产品采用高纯、高致密镁砂或大结晶电熔镁砂和鳞片石墨为主要原料,添加适量的抗氧化剂,以酚醛树脂为结合剂,经高压成型和低温热处理制成;该系列产品具有耐火度高、强度高、抗渣性好、热震稳定性好等优点,主要用于钢包包壁、包底、渣线部位,并可根据具体生产情况选择不同牌号的产品;镁碳砖主要理化指标牌号Hger-MT-10A/B/C Hger-MT-12A/B/C Hger-MT-14A/B/CA B C A B C A B CMgO%≥80 78 76 78 76 74 76 74 72C%≥10 10 10 12 12 12 14 14 14显气孔率%≤4 5 6 4 5 6 4 5 6 体积密度/≥耐压强度/MPa≥40 35 30 40 35 30 40 35 30 高温抗折强度/MPa≥8 7 6 8 7 6 12 10 81450℃,30min应用钢包包壁、包底、渣线镁铝碳砖系列我公司的镁铝碳砖系列产品采用电熔镁砂、电熔刚玉和大鳞片石墨为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,经高压成型制成,具有强度高、抗侵蚀、抗冲刷等优点,主要用于钢包包壁、包底部位;镁铝碳砖主要理化指标牌号Hger-MLT50Hger-MLT60Hger-MLT65Hger-MLT70Hger-MLT75Hger-MLT80MgO%≥50 60 65 70 75 80AL2O3%≥30 20 15 10 8 4C%≥8 8 8 8 8 8显气孔率%≤8 8 8 8 8 8体积密度/≥耐压强度/MPa≥35 40 40 40 40 45应用钢包包壁、包底铝镁碳砖系列我公司的铝镁碳砖系列产品采用刚玉、尖晶石、特级铝矾土、优质镁砂和鳞片石墨为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,经高压成型制成,具有抗冲刷、耐侵蚀、抗剥落等优点,主要用于钢包包壁、包底部位;铝镁碳砖主要理化指标牌号Hger-LMT60Hger-LMT65AHger-LMT65BHger-LMT70AL2O3%≥60 65 65 70MgO%≥16 12 12 4C%≥8 8 8 8显气孔率%≤8 8 8 8体积密度/≥耐压强度40 40 40 40/MPa≥应用钢包包壁、包底镁钙碳砖我公司的镁钙碳砖产品采用特种含钙材料为原料,以特种树脂为结合剂,经特殊防水化工艺制成;主要用于精炼钢包,可在使用过程中吸附钢水中非金属夹杂物从而起到净化钢水的目的;镁钙碳砖主要理化指标牌号Hger-MCC-8 Hger-MCC-10 Hger-MCC-12MgO%74 72 70≥CaO%8 10 12≥10 10 10C%≥显气孔率%≤6 6 6体积密度/≥耐压强度/MPa≥35 35 35应用洁净钢精炼钢包工作衬铝镁无碳砖我公司的铝镁无碳砖产品采用刚玉、铝镁尖晶石和电熔镁砂为主要原料主要原料,以特殊试剂和少量固体树脂为结合剂制成;主要用于无碳钢包包壁和包底,可以减少钢水冶炼时的污染;铝镁无碳砖主要理化指标牌号Hger-W1 Hger-W2 Hger-W3AL2O3%≥70 70 60MgO%≥10 12 15显气孔率%≤16 16 16体积密度/≥耐压强度/MPa≥60 60 60线变化率1550℃3h,%~+ ~+ ~+应用洁净钢精炼钢包工作衬自流浇注料我公司的自流浇注料有刚玉质和莫来石质,具有流动性好、凝固时间合理、省时省力、强度高、寿命长、耐高温、热震稳定性好、耐冲刷和抗侵蚀等优点;刚玉质适用于钢包包底及座砖周围、电炉炉顶填缝;莫来石质适用于钢包和中包永久衬,自流浇注料还可以采用机械化施工;自流浇注料主要理化高铝质刚玉质牌号Hger-ZL-1 Hger-ZL-2 Hger-ZL-3AL2O3%≥50 60 AL2O3+ MgO%≥90体积密度/≥110℃16h110℃16h1350℃3h1500℃3h耐压强度MPa≥110℃16h 5 6 110℃16h301350℃3h7 9 1500℃3h90抗折强度MPa≥110℃16h30 40 110℃16h 41350℃3h50 60 1500℃3h12施工加水量%7-9 ±用途钢包中包永久衬钢包包底座砖、周围填缝永久层整体浇注料我公司的永久层浇注料采用刚玉,优质矾土,微粉为主要原料,具有施工性能好、强度高、体积稳定、使用寿命长等特点;适用于大中小型钢包永久层浇注使用;永久层整体注料主要理化牌号Hger-JZ-1 Hger-JZ-2Hger-JZ-3Hger-JZ-4Hger-JZ-5AL2O3%≥65 70 75 80 85 体积密度/≥110℃24h耐压强度/MPa≥110℃24h35 40 40 40 45耐压强度/MPa≥1550℃3h45 45 50 55 60线变化率%1550℃3h~+ ~+ ~+ ~+ ~+施工加水量6-7 6-7 6-7 5-6 5-6 应用钢包永久层工作层浇注料我公司的工作层注料以刚玉、镁铝尖晶石、电熔镁砂等为主要原料,采用超微粉技术,通过添加优良结合剂和高效外加剂制成,具有施工性能好、强度高、体积稳定性好、热震稳定性好、耐冲刷和抗侵蚀等优点;使用此产品可以减少耐火材料消耗,节约能源,降低成本,适用于普通钢包、精炼钢包和电炉钢包的工作衬选用;工作层浇注料主要理化牌号Hger-LMJ-1 Hger-LMJ-2 Hger-LMJ-2AL2O3%≥85 80 75MgO%≥3~10 5~15 6~18 体积密度/≥耐压强度/MPa≥110℃24h35 30 25耐压强度/MPa≥1550℃3h70 65 55线变化率1550℃3h,%+~+ +~+ +~+ 应用大型钢包工作衬中小型钢包工作衬上下水口我公司的钢包上下水口采用刚玉﹑尖晶石为主要原料,加入大鳞片石墨,以酚醛树脂为结合剂制成;具有热真稳定性优良、抗氧化性能突出、抗冲刷能力突出等优点;上下水口主要理化牌号Hger-LT Hger-GYJC Hger-GGY Hger-MTAL2O3%≥70 75 80 --MgO%≥-- -- -- 75 C%≥5 5 5 5体积密度/≥显气孔率/%≤10 10 10 10耐压强度/MPa≥60 80 110 45应用90吨以下钢包90吨以上钢包60吨以下钢包水口座砖我公司的水口座砖主要有刚玉质﹑刚玉尖晶石质﹑铬刚玉质,具有高温性能优良、结构稳定、抗冲刷、耐侵蚀、热真稳定性好等优点;上下水口座砖主要理化牌号Hger-GGYZ-1 Hger-GGYZ-2 Hger-GJZ Hger-MTZAL2O3%≥70 80 75 -- MgO%≥-- -- 5 75Cr2O3%2-5 2-5 --体积密度/≥显气孔率/%≤10 10 10 10耐压强度/MPa≥60 80 120 45应用90吨以上钢包90吨以下钢包座砖高温烧成滑板砖我公司的高温烧成滑板主要有铝碳质、铝锆碳质、镁尖晶石质,具有强度高、耐冲刷、热真稳定性好等优点;高温烧成滑板主要理化牌号Hger-LT-1 Hger-LT-2 Hger-LGT Hger-MJJAL2O3%≥70 80 75 --MgO%≥-- -- -- 80ZrO2%≥-- -- 5 -- C%≥6 5 5 -- 体积密度/≥显气孔率/%≤10 10 10 10 耐压强度/MPa≥90 100 120 60应用90吨以上钢包一次90吨以上钢包两次90以上钢包两次以上超低碳钢、不锈钢等耐火泥浆我公司的耐火泥浆主要有刚玉质、高铝质、铬刚玉质、铝镁质等,具有凝固时间适中、粘度高、高温性能好等优点;耐火泥浆主要理化牌号Hger-GY Hger-LGY Hger-GL Hger-LMAL2O3%≥88 -- 85 --AL2O3+MgO%≥-- -- -- 85AL2O3+Cr2O3%≥-- 88 -- --冷态抗折粘度强度≥耐火度℃≥1690 1690 1690 1690 粘结时间min1-3 1-3 1-3 1-3应用钢包上水口、滑板、透气砖等耐材砌筑钢包工作层耐材砌筑钢包永久层保温层耐材砌筑。
无碳钢包砖在汉钢公司的应用实践李金科;曹振民【摘要】主要讲述了汉钢公司炼钢厂将150 t钢包砖由镁碳质改选为无碳质,并采用综合砌筑的方式.经过两年多的生产实践,取得良好的使用效果,平均包龄提高了约90炉,最高达200炉次,完全可以满足于含碳量要求不太严格的钢种.无碳钢包砖的应用不仅降低了吨钢耐材、煤气成本,而且为新钢种的开发奠定了基础.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2018(041)001【总页数】3页(P82-83,108)【关键词】无碳砖;包龄;成本【作者】李金科;曹振民【作者单位】陕钢集团汉中钢铁有限责任公司, 陕西勉县 724200;陕钢集团汉中钢铁有限责任公司, 陕西勉县 724200【正文语种】中文【中图分类】TF065.1陕钢集团汉中钢铁有限责任公司(全文简称“汉钢公司”)炼钢厂现有120 t转炉2座、LF炉1座、八机八流方坯连铸机2台,具备年产300 t钢的能力,冶炼钢种主要为 HRB500E、HRB400E、HPB300、82B、65号、ER50-6等。
为进一步降低钢包耐材消耗、缩短钢包周转时间及降低烘烤包衬煤气消耗,汉钢公司炼钢厂于2013年使用无碳钢包砖,同使用的镁碳砖相比,该无碳钢包砖使用寿命提高了89%,钢包运转率提高了11%,钢包外壳温度降低了60℃,出钢温度平均降低5~10℃,有效降低了钢铁料消耗、合金消耗、耐材消耗、转炉煤气消耗及人员劳动力。
1 使用条件与理化指标钢包担负着载运钢水和进行炉外精炼的双重任务,钢包在现代炼钢中发挥着巨大作用,而钢包耐材质量显得尤为重要。
汉钢公司钢包公称容量150 t,出钢量约145 t,外径3 400~3 800 mm,钢包高度4 300 mm,平均出钢温度1 680℃,出钢至浇钢完毕时间普炼包约50 min,精炼包约80 min。
生产初期钢包耐材使用镁碳砖,主要理化指标见表1。
表1 所用镁碳砖理化指标在生产中,钢包包龄偏低(95炉次),期间中修1次,使得钢包周转率较低、烤包煤气消耗高、频繁上下线使得出钢温度高。
近年来氧化镁浇注料因其优点,如快速施工、人力节约、更好的抗渣性等,被广泛应用于精制钢包中。
然而,现场浇铸体的性能受温度、PH值、硬度、浇注时间、振动强度、养护时间和干燥时间等因素影响较大。
为了解决这个问题,我们开发出无碳预制块,具有以下优点:安装时间短,不需要大型搅拌机和成型设备,不需要熟练的安装程序,相对于浇注料,干燥时间短,适用于钢包的快速周转,没有爆炸性的剥落,没有热剥落,具有更好的抗渣性。
抗热震、抗侵蚀、抗冲击、抗冲刷、寿命高。
巩义市恩众耐材科技有限公司是冶金用耐火材料专业生产厂家,主要产品有铁水预处理脱硫喷枪、镁碳砖、整体炉盖及预制件等功能材料,钢包浇注料、铁包浇注料、自流料、火泥等不定形耐火浇注料。
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精炼钢包低蚀区环境复杂,用什么耐火材料好?钢包里衬可以分为整体包衬和砖砌包衬。
前者,主要是Al2O3原料(天然烧结矾土)和合成Al2O3(白刚玉、亚白刚玉和板状Al2O3等)并且配有Sp、MgO等,生产所谓含有MgO的Al2O3质低水泥(LCC)或超低水泥(ULCC)耐火浇注料。
为了进一步提高耐侵蚀性,近年来还研究了碱性耐火浇注料,除了一些特殊应用之外,碱性耐火浇注料仍然处于试验研究阶段。
尽管MgO水化,结合系统,残余收缩等问题已基本得到控制,但渣渗透、粘渣、结构剥落等问题同样限制了碱性耐火浇注料在钢包上的应用。
砖砌包衬主要用中性砖(高铝砖,Al2O3-MgO-C砖等)和MgO-C 砖筑成。
由于精炼过程,操作条件以及耐火材料设计思想不同,在实际应用中,钢包里衬在不同的钢厂和不同地区是有很大区别的。
鉴于此,本文针对精炼钢包低蚀区所用耐火材料的形态进行分析。
低蚀区用耐火材料当精炼钢包侧墙和钢包底部等低蚀区采用耐火浇注料时,通常是电熔刚玉、板状Al2O3和富含氧化铝的Sp(76A或者90A)等合成原料作为耐火浇注料的主原料,按LCC和ULCC方案进行设计。
这样,可以生产出具有耐火度高、抗渣蚀性高、热力学稳定性好的耐火材料。
富含氧化铝的Sp在温度低时会释放过量的氧化铝,后者与熔渣中的氧化钙反应生成CaO·6Al2O3,同时伴随着体积的增加,并且固溶渣中MnO和FeO,导致黏度增加,从而提高了抗渣性。
适量的Sp添加量为15%〜30%(质量分数),相应的氧化镁含量为4%〜10%(质量分数)。
为了进一步提高耐火浇注料的抗渣渗透性,则采用镁质耐火浇注料方案,利用高温时MgO+Al2O3→Sp反应原位生成Sp,并伴随有体积增加(约15%),可弥补烧结时的体积收缩同时增加材料的结构致密性。
添加少量ufSiO2促进Sp的形成,同时控制耐火浇注料的膨胀量以满足使用要求。
对于镁铝质耐火浇注料的热膨胀,则可通过CA 加以控制,Al2O3-MgO-Ncc热膨胀曲线如图5-5所示。
高品质钢冶炼关键功能耐火材料制造技术及工业应用引言钢铁是现代工业中最重要的材料之一,广泛应用于建筑、汽车、航天等领域。
钢铁的生产过程中需要使用耐火材料来承受高温和腐蚀等极端条件。
为了提高钢铁的品质和生产效率,开发出高品质的钢冶炼关键功能耐火材料制造技术至关重要。
本文将详细描述该技术以及其在工业中的应用情况。
一、应用背景钢铁冶炼是一个高温、高压、腐蚀性强的过程,传统的耐火材料往往不能满足生产要求。
高品质钢冶炼关键功能耐火材料制造技术的出现,可以解决传统材料在生产中的一些问题,如短寿命、易损坏、化学腐蚀等,从而提高了钢铁冶炼的效率和品质。
二、应用过程高品质钢冶炼关键功能耐火材料制造技术主要包括原料选择、材料制备和材料性能测试。
下面将详细介绍这些过程。
2.1 原料选择在制造高品质钢冶炼关键功能耐火材料时,首先需要选择合适的原料。
常见的原料有氧化铝、氧化镁、质量白云石、高纯度黏土等。
这些原料具有高熔点、良好的耐火性能和抗腐蚀性,适合在高温环境下使用。
2.2 材料制备原料选择合适后,就需要进行材料制备。
常见的制备方法有热压法、注浆法、干挤法等。
其中,热压法是最常用的方法之一。
该方法将原料粉末与一定比例的粘结剂混合,进行压制和烧结。
通过烧结,原料颗粒之间的结合力增强,从而形成致密的耐火材料。
2.3 材料性能测试制备好耐火材料后,还需要进行性能测试,以保证材料的质量和可靠性。
常见的测试方法有热稳定性测试、化学腐蚀性测试、力学性能测试等。
这些测试可以评估耐火材料在高温和腐蚀环境下的表现,从而选择合适的材料来满足不同的需求。
三、应用效果高品质钢冶炼关键功能耐火材料制造技术的应用已经在钢铁冶炼工业中得到广泛应用,取得了良好的效果。
下面将从三个方面介绍该技术的应用效果。
3.1 提高产量采用高品质钢冶炼关键功能耐火材料可以提高钢铁冶炼的产量。
由于该材料具有较高的耐火性能和热稳定性,可以承受更高的温度和压力,从而提高了炉子的工作效率和生产能力。