钢包是承接钢水、进行连铸的必要设备。由于许多钢种需要在钢包内进行精炼处理,包括吹氩调温、合金成分微调、喷粉精炼和连铸机真空处理等,钢包内衬的工作条件越来越恶劣,因此对所有耐火砖、浇注料等耐火材料的要求也越来越高。
钢包耐火材料的工作环境
(1)承受的钢水温度比模铸钢包高。
(2)钢水在钢包内的停留时间延长。
(3)钢包内衬在高温真空下自身挥发和经受钢水的搅动作用。
(4)内衬在承接钢水时受到的冲击作用。
(5)熔渣对内衬的侵蚀。
对钢包耐火材料的要求
(1)耐高温,能经受高温钢水长时间作用而不熔融软化。
(2)耐热冲击,能反复承受钢水的装、出而不开裂剥落。
(3)耐熔渣的侵蚀,能承受熔渣和熔渣碱度变化对内衬的侵蚀作用。
(4)具有足够的高温机械强度,能承受钢水的搅动和冲刷作用。
(5)内衬具有一定的膨胀性,在高温钢水作用下,内衬之间紧密接触而成为一个整体。
常用钢包耐火材料的选用条件及种类
钢包耐火材料的选用条件
(1)钢包的工作条件,如出钢温度、钢水停留时间、浇注钢种、是否进行精炼处理等。
(2)钢包耐火材料在钢包中的部位。
(3)熔渣的碱度。
(4)钢厂的砌钢包、拆钢包、烘烤钢包的工作条件和经济包龄。
(5)经济性。
常用的钢包耐火材料的种类
(1)粘土砖。粘土砖中Al2O3含量一般在30%~50%之间,价格低廉。主要用于钢包永久层和钢包底。
(2)高铝砖。砖中Al2O3含量在50%~80%之间,主要用于钢包的工作层。
(3)蜡石砖。该砖特点是SiO2含量高。一般w(SiO2)>80%,比粘土砖的抗侵蚀性和整体性好,且不挂渣。常用于钢包壁和包底。
(4)锆英石砖。该砖主要用于钢包渣线部位。砖中Zr2O3含量一般在60%~65%之间。其特点是耐侵蚀好,但价格较高,一般不常使用。
(5)镁碳砖。该砖主要用于钢包渣线部位,特别适用于多炉连浇场合。砖中MgO含量一般在76%左右,C含量在15%~20%之间。其特点是熔渣侵蚀性小,耐侵蚀、耐剥落性好。
(6)铝镁浇注料。该浇注料主要用于钢包体,其特点是在钢水作用下,浇注料中的MgO和Al2O3反应生成铝镁尖晶石,改善了内衬的抗淹性和抗热農性。
(7)铝镁碳砖。该砖在铝镁浇注料的基础上发展起来的钢包衬,使用周期长。
(8)不烧砖。目前用于钢包烧成砖的材料,几乎都能制成相对应的不烧砖。其特点是制作工艺相对简单,价格较低。砖本身具有一定的机械强度和耐侵蚀性,便于施工砌筑。
如果钢包本身还用于精炼,则还可以选择MgO-Cr2O3-Al2O3系和MgO-CaO-C系耐火材料,主要有:镁铬砖、镁铬铝砖、白云石砖等。
在使用含石墨材料的砖种作钢包衬时,最好在其表面涂抹一层防氧化涂料,防止在烤包时,内衬表面氧化疏松,影响其使用周期。
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