我国钢包用耐火材料的技术进步措施
2023-12-27 09:42
钢包是钢铁行业的重要热工设备,由锭模浇钢时期的单纯盛装钢水设备,发展到连续铸钢,炉外精炼的冶炼设备,使用条件十分苛刻,对耐火材料的要求越来越高。
我国钢包用耐火材料在不断地发展和进步。从黏土砖、高铝砖、蜡石砖、铝镁砖、镁碳砖、镁钙砖、铝镁碳砖、镁白云石质砖、镁白云石碳砖等,钢包内衬耐火材料的使用寿命也从当年黏土砖使用寿命10次左右,发展到现在用碱性耐火材料的使用寿命普遍在150~200次。
1、浇注料套浇、喷补与减排降耗,提高钢包寿命
钢包采用浇注料的整体内衬比砖砌内衬消除砖缝,施工便于机械化,施工速度快,省工省力,降低筑衬成本,提高了使用寿命,减少耐火材料消耗。
从20世纪80年代初的水玻璃结合铝镁浇注料到95攻关成功的局错帆土基尖晶石烧注料,以及大型钢包用的刚玉—尖晶石绕注料都比砖棚内衬使用寿命高,耐火材料消耗降低。特别是采用套浇,即当内衬侵蚀超过原厚度一半时,清除包衬上的残渣残钢,先补浇包底,再坐上胎模补浇包壁,补浇后的内衬尺寸和新包内衬相同,经烘烤即可重新投入使用,使用次数与新包相仿。由于补浇用料只相当新内衬用料量的1/3~1/2,节约大量耐火材料消耗。在钢包没有严重冷钢冻结事故的情况下,套浇可以不断循环下去,这样就基本实现了残存耐火材料的零排放。
例如莱钢130t钢包采用剥皮套浇修砌工艺,并用喷补续衬焊接技术进行小修,经3次小修的4次包龄达190次以上,工作衬耐火材料消耗同比套浇工艺降低0.61kg/t钢。然后再对工作衬进行剥皮套浇中修,再续衬3次小修,依此循环8~9个周期,可使钢包浇注工作衬寿命达1500次以上。如果将浇注料进一步优化,套浇及喷补技术进一步提高,不但钢包寿命大大提高,而且基本做到残存耐火材料的零排放。我国小型钢包基本上都采用套浇工艺,大型钢包也做过套浇试验,效果很好,但没有在生产上全面推广。
还可用火焰喷补技术对钢包内衬进行修补,使喷补料与钢包壁表面达到高附着率,喷补料与附着的内衬壁之间,很快形成强度较高的陶瓷结合新的内衬。例如,用镁碳砖或铝镁碳砖砌筑的连铸精炼钢包,采用MgO45%~55%,CaO20%~30%,FeO18%~24%,SiO24%~8%。引入FeO、SiO2是为了使火焰喷补过程中形成液相,提高喷补料的附着率和烧结性。钢包火焰喷补属于先进技术,由机械化、自动化程度高的设备,将被侵蚀、损坏、耗损的内衬及时修复,大幅度提高钢包内衬寿命,使耐火材料内衬物尽其用,向钢包永久内衬,用后耐火材料零排放迈进。
田守信等人做了降低精炼钢包耐火材料单耗试验'某钢厂电炉60tLF钢包渣线为再生MgO-C料66%的再生MgO-C砖,熔池为再生料88%的再生MgO-C砖。为了降低对内衬的侵蚀,采取控制电炉末期瘡量和渣中FeO含量,采用镁钙碳质改质剂,改善维护制度,用二等高铝砖对熔池贴补,使钢包寿命由40~50次提高到88次,耐火材料消耗由9.3kg/t钢下降到5.6kg/t钢。
宝钢邱文东提出钢包耐火材料的理想配置为%包壁保温层厚30mm,永久层整体浇注厚80~100mm,工作层浇注厚180~210mm,渣线采用低碳镁碳砖厚180~230mm,包底整体浇注,根据包大小选择合适厚度。参考国外经验,制订修理模式(见表1),开发接续浇注修补技术,在不废弃原衬的情况下连续施工筑衬。
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