新型不定形耐火材料在钢包永久层的应用，提高了整体性能
2022-06-18 15:48:28 点击：
钢包装是炼钢过程中不可缺少的容器。随着炼钢技术的不断发展，特别是炉外精炼LF和RH的处理，其作用从简单的盛接钢水发展到具有一定冶炼功能的熔炉。钢水长期停留在钢包装中，不可避免地会导致钢水温度的损失，导热高的衬垫会导致钢水散热损失加剧，钢包装外壳变形更加严重，钢水温度降低率增加，导致严重的炉渣悬挂。结瘤。冷却钢。
过低的温度，甚至迫使终浇筑终浇筑，不仅影响钢坯质量，而且影响钢水收获率低，而且增加了生产成本。因此，绝缘钢包装越来越成为钢厂的需求。绝缘钢包装耐久性结构模式通常是轻绝缘板或纳米板+层浇筑材料+工作层耐久性材料。
起保温作用的保温板本身需要一层耐火材料来保护温材料不受太大压力，二是保护保温材料不超过使用温度（如在1000℃以下），那么钢包层浇筑材料就是这种重要的材料。理想的层耐热材料应具有良好的热稳定性。保温。耐腐蚀性，应用可靠，结构完整，使用寿命长。为了保持钢包装良好的保温性能，降低钢水温下降，新型CA6浇筑材料和轻质莫来石浇筑材料分别进行了性能评价，并应用于钢包装，达到了较好的综合保温效果。
1.试验过程。
目前，钢包装层材料多为普通高铝浇注料，主要原料为明矾土。这种不定形耐火材料在使用过程中存在以下缺点：一是导热性高，使用过程中造成能量损失；二是耐火性低。如果工作层使用异常，钢水直接接触层时，穿包漏钢概率高，系数低；三是体积密度大，钢包空包重量大。因此，不满足钢包装保温的特殊要求，需要开发新型综合性能优异的层浇注料。本文对新型CA6浇注料和轻质莫来石浇注料进行了样品和试验。
1)原材料及试验方案。
主要原料及其化学成分见表1。
表1：主要原料的化学成分。
其中CA6原料(CaAl12O19，简写为CA6）是CaO-Al?O?系中Al?O?含量的铝酸钙相，其熔点1875℃，热膨胀系数为8.0×10-6℃??，颗粒的体积密度为2.70g·cm??，显气孔率26.8%。该料耐火性能与板状刚玉相似，而导热系数只有刚玉的1/3，是近年来兴起的一种新型保温原料。CA6浇注料以CA6为骨料，基质部分采用板状刚玉细粉、氧化铝粉和铝酸钙水泥为结合剂制成。球形轻质莫来石颗粒的体积密度为1.59g·cm??，显气孔率38.9%。轻质莫来石浇注料是采用微孔化的M70球形轻质莫来石球为骨料，基质部分采用板状刚玉细粉、氧化铝粉和铝酸钙水泥为结合剂制成，以保证较好的抗渣侵蚀性能，以提高层的性。
2)测试过程和性能测试。
浇注两种浇注料后，分别进行物理性能试验和耐腐蚀试验。物理试验方法按标准或行业标准方法进行。
2.材料性能结果及分析。
1)物理性能。
从表2可以看出，不同钢包层浇注料的性能不同。
表2：钢包层浇注料的物理性能。
轻质莫来石浇注料体积密度为2.17gcm，单重比目前使用的高铝浇注料低24%，热导率降16%，可达到钢包轻量化、导热系数低的目的。CA6浇注料也比普通高铝浇注料轻5.6%，热导率降低26%。
2)耐腐蚀试验。
B.新型CA6浇浇筑材料B.新型CA6浇筑材料C.轻质莫来石浇筑材料3#分别浇筑成坩埚。在1500℃保温3h的条件下，加入转炉终渣，进行坩埚耐腐蚀试验。观察不同材料的耐熔性和渗透性。试验完成后，坩埚被切割。腐蚀情况见下图1：
注1：常用高铝浇注料。
注2：CA6浇注料。
注3：轻质莫来石浇注料。
图1:坩埚抗渣试验后1500℃保温3小时的剖面照片。
CA6浇注料具有的耐腐蚀性和渗透性，坩埚孔内剩余大量渣；其次，轻质莫来石浇注料具有耐腐蚀性和渗透性；普通高铝层浇注料渣与耐火材料边界不清，坩埚耐火材料与渣熔化，耐渗透性略好于耐腐蚀性，说明1500℃下高铝浇注料液相较多，因此需要提高其耐高温性，这对钢包的性非常重要。球形轻质莫来石的微孔化有利于提高耐腐蚀性和渗透性，因此轻质材料也能更好地表现保温和耐腐蚀性。
3.应用。
以上三种浇筑材料应用于300t钢包装。绝缘钢包装层轻质莫来石浇筑材料。CA6浇筑材料的目标要求是良好的耐钢水侵蚀性和绝缘性，炉工艺结构完整性良好。绝缘效果稳定。不同钢包装层的表面条件见以下照片：
图2：应用不同层浇注料300t钢包后的照片。
上述钢包层在炉役后期出现不同程度的裂纹，这与材料的热振性、强度和拆卸过程中的损坏有关。如何减少保温钢包层材料开裂的综合技术仍需进一步深化。
从每个炉渣线的平均温度来看，无保温钢渣线的钢壳在320℃以上，而采用保温的4个试验包渣线的平均温度在280℃以下，一般渣线的钢壳温度下降50~100℃。根据保温材料和层材料的不同配置，墙体部位的钢壳温度下降在20~50℃之间，略有差异。保温试验包的保温材料在炉役期保持良好，渣线。墙体钢壳的平均温度低于普通钢包，表明层发挥了良好的保护作用。为保证，新的层材料在两次炉役后仍需优化改进，以确保可应用于四次炉役。
4.结论。
保温钢包装已成为钢铁企业节能环保的重要技术措施。钢包装层材料提出了更高的要求。开发的CA6浇质莫来石浇注料的强度符合钢包装层的应用要求。同时，它们比传统的高铝浇注料具有更好的保温和耐腐蚀性，可以保护保温材料，使钢包装在炉役期间保持良好的保温。减少保温钢包装层材料开裂的综合技术需要进一步深化。
