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钢包内衬耐火材料损毁的原因和解决办法

发布时间:2019-12-30 09:52 文章来自:http://www.zztynh.com/ 作者:天阳耐火材料/耐火
       钢包周转过程:转炉/电炉出钢一二次精炼处理一连铸浇钢一钢包准备作业一等待出钢。正常周转时间根据钢种和连铸机的不同,需要时间100~140min。钢包出钢温度1680-1700℃,盛钢时间100~120min,全连铸浇钢作业典型钢包渣成分(%):Al2O317%~26%,SiO28%~10%,CaO42%~47%,MgO5%~11%,FeO18%~22%。如果冶炼硅钢、桥梁钢、汽车板钢等超低碳钢工艺必须经过真空处理,同时采用对钢包底部吹氩气搅拌和LF炉通过电弧加热、炉内还原气氛、造白渣精炼、气体搅拌等手段,强化热力学和动力学条件、脱硫、合金化、升温等综合精炼效果,因此熔渣碱度范围大,钢水和炉渣的温度更高,钢水在钢包内的滞留时间延长,热震性强,搅拌力大,对钢包的内衬损坏加剧。

        钢包内衬耐火材料损毁的原因和解决办法

        钢包耐火材料损毁原因如下:

一、钢包用来运输高温钢水。在运输过程中,1680℃左右的高温钢水和熔渣对其进行冲刷侵蚀,尤其是渣线部位,冲刷侵蚀比较严重,是决定一个罐使用寿命的重要因素。

二、LF等炉外精炼处理对不烧砖损毁严重。

三、在转炉出钢、流出钢水时内衬承受着剧烈的温度变化,并由此引起内衬材料的裂纹和剥落。

四、钢包在转炉出钢装入钢水时,高温钢水对其底部有强烈的机械冲刷,致使该部位内衬材料易出现因热冲击造成的损毁。

        钢包耐火材料的损毁机理主要是高温熔渣侵蚀和渗透所致。钢包渣线部位以熔损为主,侧壁部位因熔渣的渗透而导致龟裂和热剥落。熔损速度与熔渣温度、黏度以及和材料的反应速度有关。钢水的温度高、在包内滞留的时间长、熔渣黏度低和基质料材料的气孔渗透、液相渗透和在固相中的扩散,使材料表面的组成和结构发生质的变化,形成溶解程度较高的变质层,易产生剥落而加快了衬砖的损毁。

        耐火材料的化学组成相同或不同品种的钢包内衬因其组织结构和性能的不同,损毁速度亦不同。钢包不能连续作业,致使包衬温度降低甚至冷包,也易发生包衬结构剥落,降低钢包使用寿命。

       熔渣对耐火材料的侵蚀不仅限于表面的溶解作用,而且熔渣还能侵入耐火材料内部,扩大其反应面积,在材料表面附近其组成和结构发生质变,形成溶解度高的变质层,加速损坏,这种侵入的比例大致与气孔率成正比。所以,即使耐火材料的化学组成相同,由于其组织结构不同,其熔损速度也不同。

        耐火材料的开口气孔率越高,熔渣侵入速度也越快,侵入比率与气孔率大致成正比。即使耐火材料的显气孔率相同,但气孔的形状、大小和分布情况等不同,其侵蚀速度也会发生变化。

       根据以上分析,钢包内衬耐火材料应具备如下特点:致密均匀的组织结构;高温微膨胀、良好的体积稳定性;强度高,中温强度与高温强度比值小。


       钢包内衬耐火材料损毁的原因和解决办法

       除了上述的两种化学和物理原因外,还有不容忽视的人为原因:

(1)耐火材料的选择与搭配不当;

(2)对耐火材料的使用不当,比如砌筑方式、烘烤方式不合理;

(3)钢包周转期太长造成冷包;

(4)拆包不当,损坏钢包永久层;

(5)没有及时的采取修补措施。

        耐火材料在使用过程中,熔渣容易从加热面渗透到其内部的深处,使工作面附近的气孔率显著降低而致密化,生成很厚的变质层。当温度剧烈变化时,在变质层与原砖层之间交界处产生与工作面平行的龟裂而使砖剥落和损毁。减少耐火材料的结构剥落,其办法是减少炉渣渗入的深度,可以从如下几方面着手:

(1)提高耐火材料的抗炉渣渗透性;

(2)降低耐火材料的气孔率,降低炉渣的侵蚀通道;

(3)炉渣与耐火材料反应形成高熔点的化合物挡墙,阻止渣的渗透;

(4)增加炉渣的黏度。炉渣的黏度越大,对耐火材料的侵蚀性越差;

(5)了解所用耐火材料的性能,合理制定钢包的使用条件等;

(6)尽可能的加快钢包使用周期,做到“红包”工作;

(7)对包衬耐火材料的损坏部分要及时的进行喷补或更换处理。