1、概述
鋼包是一個容器,在煉鋼過程中起著重要的作用,為了提高鋼包壽命降低耐火材料的消耗,鋼包耐火材料已由非晶態(tài)向不定形耐火材料由變量和非晶的發(fā)展。從經(jīng)濟、省力、環(huán)保等方面考慮,澆筑施工已成為一種有效的鋼包施工方法,澆注施工的優(yōu)點也促進了鋼包的發(fā)展。在八十年代的第二十世紀我國開發(fā)的水玻璃結(jié)合鋁鎂澆注料開始,然后發(fā)展無水玻璃鋁鎂澆注料的第二代,但仍不能滿足鋼水溫度的上升和連鑄鋼包襯的要求,開展尖晶石澆注料的開發(fā),如明礬粘土尖晶石澆注料、鎂尖晶石澆注料,鋁尖晶石澆注料等。
萊蕪鋼鐵有限公司煉鋼廠,簡稱萊鋼煉鋼廠)在750 T的設計一個月澆注料現(xiàn)在,飼料生產(chǎn)商更多的(4),年齡50到70次,差異較大,質(zhì)量不穩(wěn)定,生產(chǎn)和管理不便。雖然整體合同,但耐火材料的消耗仍然很高。隨著鋼鐵生產(chǎn)和市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對包裝的時代要求越來越高。萊鋼煉鋼廠閑置磚生產(chǎn)線,在實際調(diào)查和分析,充分利用現(xiàn)有閑置設備,自產(chǎn)鋼包澆注料的質(zhì)量,穩(wěn)定性,提高鋼包和降低耐火材料的消耗是可行的。 2、種鑄造材料的工藝研究 原材料分析與選擇
根據(jù)萊鋼煉鋼廠鋼包耐火材料的生產(chǎn)實踐和我國豐富的高鋁礬土資源,優(yōu)質(zhì)鋁礬土熟料為骨料,鎂砂粉的選擇,高鋁礬土熟料粉、剛玉細粉、鎂鋁尖晶石粉為基質(zhì)和無機粘結(jié)劑的結(jié)合。
(1)鋁礬土熟料后1500 ~ 1700℃高溫煅燒鋁礬土,本材料為骨料成分能保證澆注料的體積 肌肽
(2)鎂鋁尖晶石和鎂鋁尖晶石在加熱過程中產(chǎn)生的,在產(chǎn)生微裂紋擴展和使用過程中,緩沖熱應力的內(nèi)部材料,所以它的抗熱震性。同時,由于更多的是澆注料在鎂鋁尖晶石,從而對滲渣有很強的抑制作用。為選定的尖晶石的主要化學成分為:al2o3:60 ~ 64%氧化鎂:28% ~ 32%。尖晶石的加入量可以從尖晶石量與侵蝕指數(shù)的關(guān)系確定,而且加入量不應超過20%。
表1鋁土礦的化學成分表1 高鋁礬土化學組成。
(3)用細粉的形式加入氧化鎂中間鎂。加入適量的鎂基,目的是在使用過程中在1200~1300℃產(chǎn)生的抗渣性、優(yōu)良的尖晶石的性能,也能產(chǎn)生體積膨脹的包成一個整體適量。其化學組成為:氧化鎂= 95%;SiO2 = 2%;曹= 1.6%;灼減= 0.3%;超過3.25g/cm3體積密度。隨著鎂的加入,膨脹性顯著增加,燃燒后強度下降。添加量為7%左右為宜。
(4)作為鋼包澆注料(添加劑)的材料,如:純鋁酸鈣粉、氧化物超細粉、硅溶膠、氧化鋁溶膠、磷酸鹽、磷、氧化鋁或多用純鋁酸鈣水泥、聚磷酸鹽和氧化物超細粉等。 純鋁酸鈣水泥與澆注料的比例與普通鋁酸鈣的比例相同,但鋁酸鈣水泥的純度較高,化學成分主要為氧化鋁和氧化鈣,雜質(zhì)含量很少。工業(yè)用氧化鋁和純石灰石或方解石,或工業(yè)磷酸鈣為原料,按一定比例混合接地,采用燒結(jié)法或電熔法合成純鋁酸鈣骨水泥。主要礦物組成為鋁酸鈣(CaO 2Al2O3)和少量的鋁酸鈣(CaO,Al2O3)。凝聚率是正常的,初凝時間約1h,和最后的設置是6 ~ 8h。
多聚磷酸鈉是堿性耐火材料常用的粘合劑,其特征在于:結(jié)合非常強,磷形成結(jié)合物與渣和較小的熔融金屬接觸的入侵,并具有良好的熱震穩(wěn)定性。
氧化物(硅灰,氧化鋁)超細粉體的特性,具有理論基礎是表面現(xiàn)象的理論,由于表面能的存在,細粉具有分散-聚集效應。
根據(jù)債券的不同功能,選擇了純鋁酸鈣水泥、硅酸鈉和其他復合粘結(jié)劑。
(5)添加劑的選擇。為了使鑄造材料具有良好的分散性,低流動性和低溫,使用的硅灰作為添加劑。當硅灰對鋁酸鈣水泥,添加氧化鋁,氧化鎂粉末,低溫可以改變原來的水合物和他們形成新的水合物,水合物形成的網(wǎng)鏈,其形態(tài)保持1100~1200℃,以保證他們有很高的溫度下燒成后的冷態(tài)強度。研究表明,二氧化硅粉不僅可以提高中間溫度強度,而且還可以帶來一系列影響高溫性能的因素。添加量應在2%至0.5%的范圍內(nèi)。
外國專家認為:硅灰的加入,和鋁酸鈣水泥反應并不是純鋁酸鈣水泥形成CAH10和C2AH8和C3AH6和水合物,但形成的沸石類的鋁硅酸鈣水合物,在300℃脫水的水合物,并在較短時間內(nèi),大量蒸汽快速釋放并導致爆裂。為此,在鑄造材料中加入了防爆劑。確定原料粒度分布2.2的質(zhì)量取決于澆注料的骨料質(zhì)量的大小,在骨料和粉料組成,添加劑,水含量和固化溫度。燒結(jié)全致密,致密,低孔隙率,低雜質(zhì)含量的要求。骨料粒徑比對于最緊湊的設計。應采取多組分,防止顆粒分離,總成分為骨料約占70%左右,粉體(含添加劑)占30%左右。