钢包工作衬用无碳预制块的研制与应用

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1、东北大学硕士学位论文第二章文献综述2．1钢包用耐火材料的发展概况钢包在炼钢生产中是不可缺少的重要设备，它不仅直接影响钢液的质量，而且还直接影响着连铸的正常生产。由于连铸连浇和冶炼洁净钢的需要。钢包容量不断扩大，钢水的品种日益增多，钢水温度提高和停留时间延长以及钢包精炼技术的应用，从而使得钢包的使用条件愈加苛掰，钢包的使用寿命大幅度下降，影响了连铸的顺利进行。为了提高钢包的使用寿命，满足连铸生产和钢铁工业节能降耗的需要，各国一直致力于研制开发新型的优质钢包用耐火毒于料【34】。近几年来。在钢包内衬用耐火材料发展方面，一

2、种可称之为系统工程的方法在国外钢厂颇受重视。许多钢厂为了降低消耗和降低成本，在提高钢包寿命上与耐火材料生产厂家密切结合，采取了从材质、维护到改善操作条件等多方面系统进行改进提高，取得了十分显著的效果。日本Aichj钢铁公司通过加厚钢包工作衬，改变透气转座由预制块为铝碳砖等措施．使精炼钢包的使用寿命由1996年的sO炉次提高到2002年的110炉次；日本住友金属的Kash；ma钢铁公司将包衬材质由铝镁尖晶石改为铝镁浇往料，使炉衬寿命提高了17％。加拿大的Dof跳co公司采用经典的TMc(The珊a1／Mechanica

3、j，chemical)分析法去诊断和解决钢包衬的蚀损，依据分析结果采取相应措施提高炉龄。该公司新建的EAF—LMF一电流板坯连铸机生产线，钢包寿命最初仅6炉，经几个阶段的改进，提高到当前的160炉以上，钢包耐火材料费用也降低了40％。第一阶段以铝镁碳砖取代原高铝砖，以解决后者不耐高碱度EAF渣侵蚀(chemicalAttack)，不耐高度脱硫和吹氩处理(MechanicalAttack)，不耐高出钢温度(ThermalAttack)的问题，使包衬寿命提高到50』妒i第二阶段比较了不同厂家的铝镁碳砖，发现耐火材料的原料

4、品质和防氧化刺加入量对应用结果有直接影响，故改用高质量铝镁碳砖，영"x查些垄鲎堡主生垡笙查笙三主查丛鉴竺导热系数很大，会导致钢壳温度过高，从而引起钢壳的蠕变变形和开裂。更为重要的是，还会导致钢水温降速率较大，不利于恒温恒速浇铸技术的实施。为此，宝钢用微膨胀高铝砖及叶腊石碳化硅砖全面取代了铝镁碳砖【5J。钢包整体内衬同耐火砖衬相比具有如下优点：整体内衬彻底清除了砖缝的危害，使用比较安全；施工便于机械化、省力化；使用寿命比较长；耐火材料消耗低，筑衬成本大幅度下降。因而钢包整体浇注已经成为目前的发展方向。我国在70年代中期

5、就开始了钢包整体浇注技术的研究。早期研制了离心投射料、捣打料，在上钢、唐钢和鞍钢等钢厂进行了试验，都取得了很好效果。振动浇注比投射法和捣打法简便且易于获得均匀致密的钢包内衬。80年代初期，我国在捣打料的基础上研制出了水玻璃结合的铝镁质浇注料。80年代中后期，又在铝镁浇注料的基础上，开发研制了矾土一尖晶石浇注料，使材料的性能和钢包的使用寿命有了进一步提高。80年代后期，随着低水泥和超低水泥浇注料的出现，我国耐火材料科技工作者立足我国的原料资源，研制开发了中、低档水泥钢包浇注料15】。表2．2矾土基高铝一尖晶石浇注料钢包

6、上的使用结果1’able2．2AppIicationresultsofthebauxitebasedhi曲-aluminiumspinelcastable钢厂ABCDE钢包容积，t1220255070迮铸比，％>40100>90>70>401650～1670～1680～出钢温度，℃】730173017201710喷枪吹氩钢水处理方式喷枪吹氩+真空处理包衬厚度包壁(渣线)～120110～130130～150～18095～135包底180300280200平均寿命，次90859414071平均蚀损速率，mm／次0．7～0

7、．8O．9～1，1O．8～1．00．9～1．0O．9～1．0鉴于我国钢铁工业是大、中、小并举，不仅钢包容量差别较大，冶炼条件也千差万别。洛耐院在“八五”期间，立足国内丰富的耐火原料资源，采用超细．5．查些垄塑_主堂垒垒查箜三量墨鳖堡生粉凝聚结合并优化材料的组成和特性，成功研制了矾土基高铝一一尖晶石钢包浇注料，该产品在我国酒钢、天铁、太钢、昆钢、合钢和八钢等25家钢厂的中、小型钢包上推广使用，钢包寿命普遍达到90余次以上。表2．2中列出了该种浇注料在各钢厂不同钢包上的使用结果。使用矾土基高铝一尖晶石钢包浇注料与原用水玻

8、璃结合铝镁浇注料相比，吨钢耐火材料消耗可降低50％左右，吨钢成本降低1～2元；与铝镁碳砖相比，吨钢成本可降低2～6元。我国大型连铸钢包目前多用于铝镁碳砖和铝尖晶石碳砖。宝钢300吨钢包平均使用寿命达到103次，为了进一步提高大型钢包的使用寿命和降低钢水中【c】含量，国家已把“大型钢包衬整体浇注料的研究”列入“九五”攻关项目。某厂研制生产的高档刚