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              中間包連續澆鑄工藝是用耐火材料
              作者:超級管理員  發布時間:2023-02-27 13:22:05  點擊率:537

              中間包連續澆鑄工藝用耐火材料,它能省掉初軋工序,從鋼水到鑄成鋼坯可提高金屬收得率達12~15%,能降低生產成本約為10%,節約基建投資30~40%。1970年世界連鑄比為10%,1977年發展到19%;日本1972年連鑄比為17%,1981年達到70.7%。世界上芬蘭連鑄比最高,約為90%。今后,連續澆鑄工藝將不斷發展,預計1990年世界連鈁比可達到40%以上。

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              連續澆鑄工藝及其使用的耐火材料,如上圖所示。該系統主要包括長時間貯存鋼水并供給中間包的盛鋼桶用耐火材料,接收盛鋼桶的鋼水并連續穩定地澆入結晶器的中間包用耐火材料,以及與之配套使用的塞棒或滑動水口系統,還有下水口、長水口。和浸入式水口等。連鑄用耐火材料的技術要求如下11600~1650℃以上的高溫;2熱震穩定性好;3高溫抗折強度和耐壓強度優良;4熱膨脹和重燒線變化小;5具有良好的抗渣蝕和抗鋼水沖擊的能力。此外,還要求施工與維修方便,成本低。

              連鑄用盛鋼桶與普通盛鋼桶相比,鋼水溫度高,停留時間長,有時還進行吹氬處理。因此,桶襯材質應根據這些要求進行選擇。

              中間包也稱為中間盛鋼桶或鋼水分配槽,是連鑄系統中使用耐火材料最多的熱工設備。它的形狀和大小是由流出的鋼水流位置和流股數量決定的。多流連鑄機通常采用長條形中間包,矩形中間包僅適用于單流連鑄機。下圖為中間包構造示意圖。

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              中間包容量的大小是由連鑄速度決定的,一般應略大些,以便更換盛鋼桶時能繼續澆鑄。同時,要有足夠的靜壓頭,以保證鋼水穩定流出,減少湍流和使非金屬夾雜物上浮。因此,中間包墻與底是傾斜的,有時也設置擋渣墻或隔墻。

              中間包用耐火材料主要有半硅磚、蠟石磚、粘土磚、高鋁磚、鋯英石磚、鎂鉻磚和不定形附火材料等,具體選用時應根據本國資源和技術經濟條件來決定。

              美國中間包通常采用粘土磚、燒成或不燒高鋁磚和堿性磚作內襯,采用高鋁質耐火可塑料或耐火澆注料作包蓋板及包襯,其性能和使用部位,列于下表。

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              中間包包底工作層受鋼水沖擊部位最易損壞,美國試用了特制大塊的焦油浸漬高強度鎂磚、致密高鋁磚和鋁鉻磚等,后兩種磚使用效果較好。這兩種磚的1480℃高溫抗折強度分別為100~ 115125~185公斤/厘米;為了防止包殼過熱和保持鋼水溫度,一般多爐鋼澆鑄時,中間包均采用輕質粘土磚或輕質高鋁磚等輕質材料作隔熱層。

              國賓西法尼亞州東部某廠35噸中間包磚砌內襯時,使用壽命28爐次;采用鋁鉻質耐火可塑料搗打內襯,平均使用壽命為95~100爐次,即可澆鑄1.9~2.0萬噸鋼。

              美國鋼鐵公司各廠連鑄用中間包的使用情況如下單爐連鑄時,因頻繁間歇操作和清流的影響,雖經修補,壽命僅為17~20爐次。多爐長時間連鑄時,中間包不經修補,內襯使用壽命為20~30爐次。這兩種情況的耐火材料單耗分別為2.68~3.131.78~2.68公斤/噸鋼;多爐短時間連鑄時,中間包可進行修補,使用壽命為50~60爐次,耐火材料單耗為0.89~1.25公斤/噸鋼。如果停澆時,對中間包內襯進行多次維修,則壽命可達100~200爐次,耐火材料單耗一般為0.98~1.43公斤/噸鋼。

              日本中間包一般采用蠟石磚和粘土磚作內襯,受鋼水沖擊的包底部位用鋯英石磚和高鋁磚砌筑;澆鑄不銹鋼時,通常采用鋯英石磚和高鋁磚作中間包內襯;最近,中間包內襯采用鋯質和高鋁質耐火澆注料澆灌,工作面襯以鎂質板。中間包蓋板一般采用粘土質或高鋁質耐火澆注料作內襯,同時加隔熱層,總厚度100毫米。有時也用鎂鉻磚砌筑中間包蓋。下表為日本中間包用面火材料的性能。硅質和鎂質絕熱板,1500℃燒后抗折強度分別為7~108~15公斤/厘米,350℃時的導熱系數分別為0.2~0.30.3~0.4千卡/··℃。

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              日本中間包的使用壽命,因磚的品種、內襯厚度、鋼種和澆鑄時間等條件的不同而異,一般為15~30爐次。

              蘇聯切列波維茨鋼鐵廠中間包用普通盛鋼桶磚砌筑時,平均壽命為4.0~4.2爐次;后來改用硅質耐火澆注料筑造整體包襯,其配合比為硅石料97.5~98.0%,電爐精煉期爐渣2.0~2.5%,外加比重為1.10~1.15的水玻璃20~25%。澆注時,為了防止永久襯吸水,涂上1~2毫米厚的涂料,涂料由一份石墨和兩份紙漿廢液組成。該中間包內襯的平均使用壽命為6.5爐次,最高為10爐次。

              波蘭中間包用磷酸藍晶石耐火搗打料作內襯,西班牙采用硅線石磚砌筑,英國中間包則普遍Al2O3,含量為42%的粘土磚作內襯,使用情況均比較好。

              為了提高中間包內襯的使用壽命,降低耐火材料消耗,便于清除內襯上的殘渣和殘鋼,許多國家采用耐火涂抹料或噴涂料作其保護層,獲得了較好的效果。

              中間包用耐火涂抹料或噴涂料應具有良好的施工性能,與原工作襯粘結牢固,預熱時不剝離、不龜裂,耐渣蝕和抗鋼水滲透的能力好。過去曾試用過硅酸鋁質耐火涂抹料,但效果不好,較少使用;目前,各國中間包內襯普遍采用磷酸和磷酸鹽鎂質或鎂鉻質耐火涂抹料作保護層,使用效果較好。

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              上表為日本中間包用涂抹料和噴涂料的性能。涂抹料A加纖維的,BE加入纖維量逐漸增多,C~E材料在加熱過程中,熱應力小于10公斤/厘米以下,使用時不脫落、不炸裂和不凸脹,壽命較長。

              施工前,將中間包內襯上的殘渣和殘鋼清除干凈,同時混練耐火涂抹料;施工時,先涂抹包壁,再涂抹包底,厚度一般為10~25毫米;涂抹后,應清理包內雜物和殘料,自然養護2~4小時,即可進行烘烤。烘烤的升溫速度為35~60℃/,達到1200~1300℃,便可使用。

              日本中間包內襯采用鎂質或鎂鉻質耐火涂抹料作保護層后,一般使用壽命為3爐次,最高為8爐次。同時,磚襯壽命顯著提高,普遍達到20~50爐次,經過維修后壽命為90~100爐次,最高為200多爐次。

              美國和西德中間包內襯也采用涂抹料保護層,同樣獲得了較好的使用效果。涂抹料為聚磷酸鹽結合的鎂鉻質和鎂質材料。生產實踐證明,中間包內襯保護層起到了工作襯的作用,而且清除殘渣和殘鋼極為方便,但容易增加非金屬夾雜。

              最近,日本和西德在中間包工作襯上采用鎂質或鎂鉻質絕熱板,引人注目。日本絕熱板性能,見表5-12,西德則用纖維絕熱板。使用該類板的優點是能縮短預熱時間,鋼水溫度降低少,即出鋼溫度可降低10~50℃;能保護包襯,延長使用壽命清除包襯上的殘渣和殘鋼容易,提高了周轉率;節約能源,降低成本。但是,不耐鋼水沖擊,施工技術尚需改進。


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