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耐材行業資訊

鋼包用剛玉尖晶石澆注料特點及施工介紹

編輯:耐火磚   瀏覽:   時間:2021-10-06

鋼包鋼液溫度範圍在1550~1620℃左右,鋼包在使用過程中要承受劇冷劇熱的衝擊。因鍊鋼鋼包使用條件極其苛刻,電弧對渣線、包壁部位腐蝕十分嚴重,造成耐材提前損壞,成爲限制鋼包磚襯裏使用壽命的主要原因,因而鋼包磚襯裏比鐵包磚要求更高。
 

鋼包用澆注料爲剛玉—尖晶石澆注料,具有良好的抗渣腐蝕、抗滲透能力,並具有優異的抗上述腐蝕、抗剝落能力,目前鋼包襯一個服役週期約爲1.5年。
 
鋼包工作襯裏
鋼包渣磚主要是鋁鎂(碳)耐火材料,爲提高鋼包渣磚、透氣磚、滑板和水口磚等關鍵部位的耐火材料應與鋼包渣磚的耐火材料壽命保持同步。
 
底部噴射透氣磚
在鋼包底部埋入透氣磚,利用氬氣的攪拌作用,有效地均勻化鋼水溫度和成分,並使非金屬夾雜物平滑地上浮,三鋼閩光採用縫隙式透氣磚,一個鋼包使用壽命更換2個透氣磚。
 
帶滑板的包水口
鋼包上水口是鋼包內鋼水流入中間包的通道,滑板則是控制流入中間包的水量大小的滑板,其材料均爲鎂碳質,使用壽命達不到工藝要求時,可更換。
 
剛玉-尖晶石澆注料的特性。
剛玉-尖晶石澆注料採用鋁酸鈣水泥作粘結劑,氧化物,如尖晶石細粉,氧化鎂細粉,二氧化硅細粉,以及不同的添加劑作基質部分,尖晶石(熔點2135℃)和剛玉(熔點2050℃)作骨料。這種澆注料具有較強的耐磨性和耐沖蝕性,且化學穩定性良好,因此可以避免鋼液碳化或對鋼液總氧含量產生不利影響,同時在抗渣和抗熱衝擊性能方面表現較好。
 
剛玉-尖晶石澆注料的研究方向。
雖然剛玉-尖晶石澆注料作爲鋼包工作襯層用耐火材料已得到廣泛應用,但其材料本身仍存在一些問題:,尖晶石原位生成時伴隨着體積膨脹,雖然可使材料結構緻密,提高抗渣滲透性,但由於膨脹量過大,也存在因膨脹量過大而造成材料龜裂剝落的缺點;第二,高密化常常導致材料抗熱震性降低,材料易剝落;第三,熔渣與耐火材料的反應不可避免,熔渣易將夾雜到鋼液中,特別是大尺寸夾雜,而這種夾雜嚴重損害了鋼的穩定性。所以,有關剛玉-尖晶石澆注料的研究也是圍繞上述三個方面展開的。
2.1提高澆注料的強度和抗熱衝擊能力。
爲了提高澆注料的強度和抗熱震性能,研究人員主要採用了調整原料成分,引入添加劑等方法來實現。高梅等採用了添加燒結尖晶石細粉提高剛玉-尖晶石澆注料的高溫抗折強度,當試樣中加入直徑小於0.038mm的燒結尖晶石細粉時,高溫抗折強度,抗熱震性能,質量分數爲5%。另外,尖晶石的類型和粒徑對澆注料性能的影響也非常重要,這取決於尖晶石在高溫下的分佈和特殊反應。
 
剛玉澆注料與剛玉尖晶石澆注料的主要區別
剛玉澆注料在國外是一種很常見的耐火材料,以電熔白剛玉爲原料,與鋁酸鈣水泥相結合。它的優點是:1、T-氧化鋁晶內多孔封閉氣孔,有利於抗熱震性2、晶體表面異常長大有利於增強晶間結合3、超高溫燒結,體積穩定。
部分剛玉料中加入20%~30%的鎂鋁尖晶石對提高抗熱震性能和熔渣滲透性有顯著效果,成爲廣泛使用的*鋼包料,鎂鋁尖晶石可預製成微粒和細粉,也可借原位反應方式添加輕燒氧化鎂細粉,而剛玉鎂砂尖晶石耐火澆注料中一般採用富鋁尖晶石作爲耐火粉料。其Al2O3含量在58%~90%之間,MgO含量在9.5%~35%之間,即尖晶石品種不同,鋁鎂含量也不同。其中Al2O3、MgO含量分別爲90%和9.5%,在一定條件下,可調節尖晶石粉質量比2.57,水泥質量比和電熔剛玉骨料質量比不變時可調節尖晶石粉質量比。材料爲燒結型尖晶石,Al2O3爲59.1%,MgO爲32.14%。混凝土剛玉鎂砂尖晶石耐火澆注料的原料、基質組成及配合比等基本不變,可採用不同粒度尖晶石粉配製。澆注料的抗渣能力和抗折滲透能力隨尖晶石顆粒大小的減小而增強。由於加入預合成尖晶石可以減少鎂砂粉的加入量,即可以降低新生成的MA的膨脹效應,同時作爲其晶核,還可以鍍在基體上燒結。
 
剛玉尖晶石澆注料的施工和烘烤
施工準備
一是在施工前制定好施工方案和現場平面圖,並對各崗位施工人員進行技術交底,使操作人員能夠掌握各工序的施工要點,同時也能瞭解鋼包澆注料的施工和使用情況。
施工用料分別堆放在工地或攪拌機旁,也可安排專人從倉庫到工地進行搬運,搬運過程中嚴禁受潮、受雨。
施工前需對進廠澆注料進行取樣檢查,符合澆注材料技術要求後方可使用。
攪動。
採用強制式攪拌機進行攪拌,攪拌時不能混包、繩頭等雜物,影響澆注效果和使用性能。
攪拌器要根據澆注料的現場拆包,攪拌量根據攪拌器的能力而定,澆注料要準確計量,並倒入攪拌器中。
採用先幹拌後溼拌的工藝,澆注料加入攪拌器後,幹拌2分鐘,加水約5.2~5.5%,邊拌邊加水,先加入80%的水,然後視攪拌物稠度情況酌情加入(注意攪拌用水乾淨,自來水不能是污水),溼拌4分鐘,一次攪拌不少於6分鐘,直至澆注料均勻,表面泛漿後出料,一般情況下,包底稍幹,包壁稍稀(上述水分可參考)。
攪拌時應嚴格控制水的用量及攪拌時間,確保施工所需的稠度。過稀的澆注料對材料的性能有很大的影響。每一次攪動的數量、時間、加水的均勻和均勻,不可忽濃忽稀。如果發現攪拌料稠度不符合要求,應立即返回攪拌機進行加水或乾料攪拌,嚴禁在澆築時臨時加水使用。
攪拌均勻的材料應在20分鐘內澆注完畢,否則不利於長時間硬化澆注,從而影響鋼包結構的強度。
每一次施工完畢或更換澆注料品種後,都要把攪拌器清洗乾淨。
禁止攪拌作業中途停止,將已開始攪拌的材料放入攪拌機內,如攪拌機在工作中發生故障,若短期內修復,在開機前必按需清理部分材料,過一會兒再開機,開機後再投入這部分材料,如不能及時修復,則將機內澆注料全部清洗乾淨。
 
澆鑄法
採用30~50mm的振動棒振動澆注。
首先在包底內澆注,把材料加足,用振動棒有序地振動打平,保證澆注層厚度或稍增。
包底打畢,放置2~4小時後,放置模芯,模芯應置於鋼包正中,不可偏置,且要平放,模芯表面應清潔乾淨,處理上關滑和油污,以利脫模。
4.在振動澆築作業中,應注意以下事項:
振動棒不能觸碰模芯及隔熱材料,因而與模芯及隔熱材料應保持一定距離,但不能超過50mm。
振動棒的插入深度不應觸及下層澆注料,但也不應距下層有50mm以上的距離。
振動棒在插入點距離不超過200mm時,應保持均勻密實的振動,振動棒拔起時應慢,不能突然拔起,以免留下空洞。
四、應由專人掌握振動棒,如發現有質量問題應及時處理,方可繼續施工。
(5)澆注包壁一般是在兩罐料一起振動的時候進行,每次加料厚度約250mm,達到均勻布料,並注意均勻振動,切忌漏振,振動要密實,不能有死角。預防出現麻面、空洞等應嚴格掌握振動工和質檢工。
 
振動好包壁後,將鋼包吊至溫度稍高的地方,便於水蒸發,澆注體乾燥,脫模時間應在12小時以上,一般爲~24小時,具體可看襯體是否硬化。
脫模後自然烘乾24小時,放在烤包區域,以利於儘快排除水分,同時做好烤包準備。
 
剛玉尖晶石澆注料的烘烤
由於整體澆注料鋼包水分量較大,且材料結構緻密,水分不易排出,因此在鋼包烘烤過程中,應堅持長時間小火,逐步升溫,防止急劇升溫,嚴禁火猛猛烤,否則鋼包出現崩剝落,前功盡棄。使用烘焙包機,按72小時制進行烘焙,分配如下:
小火期:不少於3班,24小時(只開半氣);
中火級:不少於3班,24小時(1/3的煤氣只開1/3,加一點風扇,蓋上);
起火階段:不少於3班,24小時(煤氣,加足風管,蓋蓋)
二,烘烤曲線如下:
三、烘烤好的標準是包沿或包壁排氣孔停止向外蒸發蒸汽。
烘烤一旦開始續進行,不得中途停止,否則會造成層狀剝落現象。
運用
一是投入使用後,儘可能加快週轉速度,做到紅包迎鋼,提高鋼包利用率和週轉速度。
鋼包渣線段蝕損後可用同一種材料的澆注料修補,或用振動棒振實,用抹刀抹平,可延長包齡,節省澆注料用量。
 
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