钢包、精炼炉渣线用哪种耐火砖?
发布时间:2023/1/14 16:29:36 点击率: 来源:高铝砖厂家 作者:beat365在线官网钢包是炼钢连铸过程中的重要配套设备,是工业生产的炉外精炼方法,其精炼操作如脱气操作.排除杂质.调节成分和温度主要在钢包中完成。
根据钢包的功能可分为两种类型。(1)钢包处理型,其特点是精炼时间短(10-30min),只有钢水脱气.脱硫.成型控制和改变夹杂物的形状,但没有补偿钢水温度的功能。(2)钢包精炼型具有补偿钢水温度等多种精炼功能,适用于高合金钢和特种钢的精炼。
镁碳砖
VOD钢包耐火材料
VOD真空吹氧脱碳法是一种利用真空装置降低CO分压、实现脱碳的炉外精炼法。具体实施方法是将预脱碳钢水倒入VOD钢袋中,然后将钢袋吊入真空罐(室),实现封闭真空状态,在一定真空度下完成精炼工作。VOD钢包装主要用于冶炼不锈钢和一些高铬低碳品种的钢,因此对冶炼环境的要求非常高,因为钢水温度高.混合性强,合金化后钢水粘度小等。VOD钢包装精炼对耐火材料(以下简称“耐火材料”)要求很高,不仅具有良好的隔热性能,而且与精炼工艺相匹配,能够承受电弧炉带来的热冲击和钢渣的侵害。真空处理延长了钢包的耐久性,搅拌过程也增加了耐材料的负担。此外,钢渣具有很强的侵蚀性。在整个施工过程中,大量的氧气不断被吹入钢袋,持续时间不可超过3h,钢水的高温可到到1720℃。由此可见,耐材料的损耗是所有二次冶炼操作中非常大的。在大多数情况下,含碳耐材料不能用于成渣反应和钢规格要求,钢水的真空氧脱碳往往与其他普通钢袋处理操作同时进行。由于钢水在钢包中停留时间较长,因此,钢包外壳的温度更容易升高。在这种情况下,在选择钢包耐材及相关结构设计时,须充分考虑VOD工艺的使用要求及其安全性和经济性。
电炉VOD钢包使用连续性差.急冷急热现象严重.冶炼钢种类复杂。低碳镁碳砖的热稳定性.渣具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性,能满足电炉长材料优化改造项目对VOD钢包的生产要求。现场试验数据显示,刚玉莫来石预制块作为电炉钢包的保温材料,保温性能好,能满足VOD钢包的使用要求。
高铝砖
镁碳砖用于精炼炉渣线
试用渣线部位MgO-C砖、使用期工作条件:LF/VD包衬有时处于非连续生产状态,钢包内滞留的钢水可达1Oh大约。有时氧化渣入炉,长时间高温搅拌(1570-1630℃),承受高碱度渣=(R=2.5-3)侵蚀和冲刷。
镁碳砖理化性能:MgO不小于76%,C显孔率2.0%-3.0%,体积密度2.95-2.98g/cm3、常温耐压强度45.0-47.5MPa,20-21常温抗折强度MPa,高温抗折强度(14000℃)14-15MP。
包衬渣线MgO-C砖的整体使用效果:
(1)LF/VD内衬渣线镁碳砖与熔池寿命基本相同,高温性能和完整性好.抗渣蚀.耐热震,适用于炉外精炼钢包的需要,产品质量稳定,外形尺寸良好。
(2)渣线总工作时间平均为3663min,根据正常连续生产精炼,渣线寿命超过40炉,对大型LF精炼钢包具有推广价值。
钢包渣线耐火材料标准
如果只考虑钢包耐火材料被熔渣侵蚀,那么钢包(包括精炼钢包)渣线耐火材料的选材标准如下:
(1)对于温度不太高、低CaO/SiO2比、氧化铁含量非常低的熔渣,选用高铝砖,尤其是高铝砖,Al2O3为7O%~85%的高铝砖,可获得令人满意的使用结果;
(2)对于高温,CaO/SiO2.氧化铁含量高的熔渣,选用镁铬砖即可获得理想的使用寿命;
(3)对于高温,CaO/SiO2小于2,氧化铁含量低的渣,选用氧化铁含量低的渣,MgO-CaO质量耐火材料,特别是白云石砖,能取得很高的技术经济效果;
(4)对于高温,CaO/SiO2比和氧化铁含量高,或者CaO/SiO2比和A12O3含量高的熔渣,MgO耐火材料是非常合适的选择;
(5)对于从未接触过熔渣的熔池低蚀区(钢水线部位),选择含碳白云石砖.铝镁炭砖和铝镁尖晶石砖可获得满意的使用结果;
(6)实践证明,在底部冲击区选择铝镁质预浇件是一种非常成功的选材方案。
此外,还应特别指出以下几点:
(1)钢包渣的组成取决于各种不同的影响,每个单独处理步骤的化学分析是不同的。
(2)精炼钢包渣线部位须选用含碳耐火材料。CaO/SiO2小于1.5的CaO/SiO2系熔渣,尤其是以CaO/SiO2大于2.0的CaO-Al2O3系熔渣是一种强侵蚀性熔渣,温度高,经常延长电弧预热周期和搅拌周期,所以只有MgO-CaO-C质量(对前者)和MgO-C耐火材料的质量(对于后者)可以适应这种恶劣的操作条件。尽管如此,MgO-C/MgO-CaO-C质量耐火材料还应适应预热过程中长期询问的氧化环境,因此需要仔细平衡如何适应这些条件的碳碱性产品的组成和性能。
(3)在真空中脱气(RH.DH.APV等)会发生耐火氧化物成分的反应,会加速钢包耐火材料的腐蚀,并可能污染钢水。
我们可以预见一些钢包用耐火材料分解反应的演变:
1)SiO2和Mgo分解生成SiO.Mg,甚至生成Si。因此,当压力下降到399.9Pa(3)以下时,钢水处于真空脱碳状态,SiO2会被钢水中的碳侵蚀。
2)含P2O5.产品(不烧砖,含磷酸铝).磷酸钠或磷酸钙结合剂的不定形料)会释放磷。
3)Cr2O它会分解并产生,如CrO3.CrO2.CrO等化合物,甚至产生金属铬。
虽然引用这些反应表明一些腐蚀机制(例如,碳被SiO氧化),但这些反应实际上并不明显,而且工作材料的数量很少。当然,一些耐火材料根本没有脱氧反应,特别是石灰,在真空下几乎没有分解,氧化铝在真空条件下也没有脱氧反应。
LF(V)渣线区位于高碱度炉渣区.在高应力条件下,损坏非常严重。因此,选择耐腐蚀性。.抗热震镁碳砖较多。
一家海外公司在那里MgO-C(C15%)内添加ZrB2(1.5%)作为抗氧化剂,其效果优于添加金属粉末的产品,无论是抗氧化还是耐炉渣侵蚀。其机制如下:2ZrB2+O2一ZrO2+B2O3
ZrO2对于高CaO/SiO2渣具有较高的耐腐蚀性,而2渣具有较高的耐腐蚀性,B2O三是形成高粘度熔体堵塞气孔,防止氧化气体渗入。砖在250年。t二次精炼包渣线的侵蚀率比原砖低30%。
海外某厂在130tLF炉渣线采用镁碳砖,使用寿命达50次。海外工厂800家。tLF炉(底部除外)采用全镁碳砖砌筑,使用寿命达110次。
某公司全衬采用镁碳砖,使用寿命为110次,耐火材料单耗每吨钢3.6kg。为了进一步提高砖的耐久性,应改进砖的砌筑方法和砖型,镁碳砖一般为水平弧形砖。在包口处用铁皮覆盖。为防止金属添加剂因膨胀而向上移动,钢包口上部设有固定压砖作为拱形砖。砌筑时,砖与铁皮压紧,缝隙用高铝浇注料填充,使其牢固连接。从而提高热应力,起到保温作用,防止包口砖温度过热,提高镁碳砖的使用寿命
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