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降低钢包内衬消耗,应采取那些措施

2025-04-21

  我们制定许多措施降低钢包砖消耗。在有钢的包中,在渣的表面上直接加入硅酸铝粉末或砂型二氧化硅,铬铁矿石,石灰,白云石等,可以从本质上降低内衬损毁。可是添加物的成分和数量应该是计算的,而且要预先分析结局。为了使渣首先与添加物材料起反应,而不与内衬材料反应,必须使内衬耐火材料和渣的化学电位差比添加物与渣的要小些。

  使用整体二氧化硅(石英的)内衬,在工业上运用两种方法:用半干粉料,由投射装置帮助捣打内衬和采用流动的泥料,用浇注方法。

  石英包衬顺利工作,必须是快速加热到石英熔化温度。由灌满的 1620~1700℃钢水对预热到600~700℃的内衬,由于传热发生这种加热,快速加热,B-石英转为a型,并马上转为石英玻璃(焦石英)。在1720℃时,石英玻璃的黏度为,这样的性状态,接近相应材料耐火度黏度(耐火度是用标准测温锥测定)。气孔几乎完全被石英玻璃熔体填满。于是在内衬表面上形成石英玻璃整体层。通常出现损毁的不均衡性。在表 11-3 中列举了实际损毁速度的例子。

表11-3钢包石英内衬的损毁(mm/次)
泥料组成 渣层中 中部
硅石和黏土基泥料 8~12 1~3 6~8
半油脂石英砂基泥料 10~20 6~10 10~16
石英砂基泥料 8~10 1~3 6~8

  使用寿命取决于较大的损毁,捣打或浇注层厚度为200mm时,约为200/10-20次。损毁剧烈的区域涂抹更稳定的泥料,如加铬铁矿,锆英石等泥料,可以减小损毁的不均衡性。

  据资料报道:某钢铁公司180t钢包寿命,用公式描述内衬使用条件对它的寿命影响。

  式中,y为整体内衬的平均寿命,次;x为从转炉倒出后到开始浇注,金属在钢包的保温时间,min;xz为金属和渣在钢包中停留的总时间,min;x为渣碱度;x为从转炉倒出来时的金属温度,℃;xs为渣中低氧化铁含量,%;x6为整体内衬上部的厚度,mm。

  用浇注法的石英内衬寿命以及它的经济性,像捣打法一样,有些大于用黏土砖砌筑内衬的使用时间。通过广泛应用的实践得出:采用中间修理,使整体钢包内衬寿命能达到30~40次。

  钢包内衬喷补是提高使用寿命的有效方法。表 11-4为钢包整体内衬的喷补与不喷补的炉衬对比。

表11-4钢包整体内衬喷补与不喷补的炉衬对比
指 标 钢包容量/t
80 130 200 300
一次炉役平均喷补数 6 1.3 8.2 1.5
不喷补的平均寿命/次 16 14.8 10 11
喷补的平均寿命/次 45.6 25 32 16.9
喷补的较高寿命/次 56 90 50 2.8
吨钢喷补料消耗/kg 0.92 0.90 1.1

  冶炼优质钢时,采用整体包衬也不会造成非金属夹杂物污染增加。

  提高整体包衬寿命的进一步措施是利用碱性泥料。它对碱性渣比石英泥料稳定性高。然而也有问题,较大的热导率引起结瘤,而高的热膨胀使内衬与永久层分层。解决这些困难,在某种程度上要采用相应的内衬结构。320t钢包内衬捣打碱性材料示意图如图11-9 所示。

  墙的双层永久砌体和炉壳之间砌筑隔热层。介绍碱性内衬结构,其中捣打层表面的成分:MgO78%,Al2O3%和 SiO22%,用冷喷补法周期性给予缓冲隔热层。制造碱性整体内衬的发展方向是利用硅酸镁材料,例如烧的纯橄榄岩,使它与纤维或其他的隔热材料相结合。试验焦油结合的碱性耐火材料以及镁钙质耐火材料。

  我国钢包内衬过去也是长期使用黏土砖,近20年来比较重视钢包内衬材料的开发,我国钢包内衬发生了多次变革,首先为了提高抗侵蚀性,由黏土砖改为用高铝砖,特别是大型钢包寿命明显提高。有些钢厂试用蜡石砖,投射捣打石英整体内衬,由于这些材料有微膨胀,在使用温度下整体性好,不挂渣,但抗侵蚀性差,寿命不高。可是从此得到启发,认为钢包内衬必须是在使用温度下整体性好,用高温下有微膨胀的材料,为了缓解高温钢水的热冲击,在高温下材料内应有一定量的液相,因此采用不烧铝镁砖,铝镁捣打料。为了提高抗侵蚀性又开发了铝镁炭砖。

  现在中小型钢包广泛采用以天然高铝熟料为基,添加镁铝尖晶石,镁砂粉,硅微粉结合的浇注料,使用寿命普遍在100~200次以上。像宝钢等厂的大型钢包(300t)采用以刚玉为基,加入镁铝尖晶石等的浇注料,使用寿命达 250次以上。