中间包永久层用浇注料的改进与应用.pdf

中间包永久层用浇注料的改进与应用刘芳王瑞红包 钢(集团)新耐公司包头。1 4 0 1 0包钢(集团)技术监督处包头 0 1 4 0 1 0摘要本文简要叙述了中间包永久层用浇注料的改进以及在炼钢厂的使用情况.1前言 中间包用耐火材料的工作寿命短，不仅增加中间包用耐火材料的单耗，而且对于中间包的周转也是困难的。为了解决上述问 题，我们在原有基础上进行改进，延长中间包工作寿命，使中间包顺利周转。中间包用浇注料主要使用 A 1 2 0 3 S i O:系材质。其损毁原因有:1)龟裂和剥落;2)与涂料的粘附等。根据中间包的使用要求，物料必须具有高强低收缩(或微膨胀)耐火性能好等特点，而且需满足浇注料对A I 2 0 3 含量的要求。中间包永久层浇注料应具备以下特点:1)即使受到反复加热冷却后的线变化率一般应为正 值，产生龟裂要少，作为结构体要具有稳定性，2)在使用表面喷涂以后，由 于永久衬直接与钢水接触机会减少，耐热震稳定性比 耐侵蚀性更为重要。虽然A I 2 0 3 具有耐侵蚀性的特点，但A 1 2 0 3 含量大于7 0%的氧化铝材料因其膨胀率和收缩率高，耐剥落性差，而且易于M g 0涂层发生强 烈反 应降 低内 衬寿命，因 此A 1 2 0 3 含量控制在 6 0%左右。2中间包永久层存在的问题 改进以 前，浇注耐火材料内 衬的寿命短并且不稳定，平均3 0 0 炉，此种浇注耐火材料内 衬有许多 裂纹，因此，维修用的喷补料量也大。鉴于此种原因，中间包衬耐火材料的总费用增加，而且工作寿命短的内衬浇注料将引起中间包运转的困难，这将对成本、生产率及运行都有很大影响。为了解决这些问题，决定改进内衬浇注耐火材料。3中问包永久层材料的改进3.1 A 1 2 0 3/S i 0，比的调整有资料介绍，当A 1 2 0 3 1 5 i 0:比超过 1.7 0 时，软化变形率急速增加，当A I 2 0 3 1 S i 0:比高达2.8 0.2 1 0时，即使经过3 0 分钟，软化变形率也急速增大，经过6 0 分钟后则无法钡 1 定，于实际 操作中的使用结果比较认为，关于结构剥落，该评价方法与使用结果比 较一致”。兼顾浇注料与 涂料的粘附性，选择A 1 2 0 3 含量在6 0%左右的浇注料。试验对比 如表l。由 表中看出:选择D作为改善材料比较理想。表 1浇注料的性能对比AB 一CD 一化学组成%4 1,O,S i o,A I,O,1 S io,60.40 1.9 4 一一 62.30 一2.0 7一 5 8.0 2 3 6.0 0 1.61I 1 0 0 C,3 h1 5 0 0 C,3 h:2.t432.38 2.t452.38:.:抗 折 强。一，100 C,3 h M I?al 1 5 0 0 1C,3 h:一:1一 4.6 一一 3.21 6.71 9.0线变化率%1 1 0 0 C,3 h1 5 0 0 1 C,3 h-0.13-0.07-0.25-0.20-0.08+0.10-0.0 6+0.0 73.2高铝水泥、氧化硅微粉的调整 一般而言，减少高铝水泥用量会使材料组织强度下降，为解决此问题需增大氧化硅微粉的加入量。表2 所示为研究的组份组成。表 2高铝水泥、氧化硅微粉配比1 23456氧化硅微粉3 a3 a3 a4 a4 a4 a高铝水泥3 b2 bb3 b2 bb 从图 1中可看出在 1 1 0 0 C 烧成后，材料的抗折强度随微粉加入量的增加而提高。在 1 5 0 0烧成后的材料抗折强度则几乎不受水泥和微粉添加量的影响。由 此结果可看出，当高铝水泥的组成为2 b%,氧化硅微粉为4 a%时，材料强度稳定，该组成可作为改善材质。3.3 膨胀性原料的使用 为解决因较厚组织中A部脆弱化而引起的剥落损伤，进行稳定烧成后线变化率。2 1 1在含5 9%A 1 1 0 3 的浇注料中加入膨胀性原料，分别在 1 1 0 0 C,1 5 0 0 0C 烧成并调查了各自的线表化率。化率缩小了如图2 所示。从图中看出:随着膨胀性原料加入量的增加，在各烧成温度下的线变从而可改善材料的体积稳定性。roa刊 卜 1J 卜2，山，3-普.4-)K-5卜6.侧惠车撼1 1 0 0烧茹 盈身图 1 杭折强度的变化3h助 0.4 0.3 0.2 0.1 0一1-0.2.3用 _ 41 5 0 0 .1 1 0 0 0 c,1 5 0 0 0 C.%拼搜俐洲 I c 2 c 3 c 0 绷舀 性原料力 1 叭量图2膨胀性原料对线变化率的影响4实际应用 如上所述，在含5 9%A 1 2 0 3 组份的浇注料中，根据研究加入所需的高铝水泥量、氧化硅微粉量和膨胀性原料量，开发了流动性、强度及体积稳定性均好的材质，并应用到包钢中间包的实际操作中，浇注料在中间包的 流动性较好，中间包在使用3 2 0 此后，耐火材料龟裂少，残余尺寸充分，尚可继续仲用，伸用寿命可认5 0 0&.2 1 2.5结语 根据包钥中间包永久层现用耐火材料使用状况，进行了改善研究，在此过程中，研究了减少高铝水泥量，大量使用氧化硅微粉，适量加入膨胀性原料，调节A l,o,/S i 仇 比等措施，从而使耐 火 材料具 有 1)流动 性 好的 特点;(2)低 A 1 2 0 3/S i q结 合组份防 止字 挂 层的 烧结;(3)提高了 强度，使其在各种温度下的抗折强度和残余线变化率可均匀提高。因此将之用于中间包上.不仅旅工简俪.而 日律磨福耐次材料寿命提高.成本指教下降。参考文献1于金凤译，中间包浇注料的高温性状，国外耐火材料，7(2 73 1)1 9 9 7 年。.2 1 3