鋼包吹氬工藝是爐外精煉技術(shù)中的一個(gè)重要組成局部，鋼包透氣磚作為一種功用型耐火資料在煉鋼吹氬工藝過(guò)程中起著決議性作用。在實(shí)踐運(yùn)用中，鋼包透氣磚和包底磚直接接觸砌筑于包底。透氣磚座磚普通為1質(zhì)，而包底磚普通采用含碳資料。由于二者的熱收縮系數(shù)相差較大，高溫下產(chǎn)生較大的剪切應(yīng)力，招致透氣磚座磚在鋼包周轉(zhuǎn)運(yùn)用過(guò)程中產(chǎn)生裂紋，易于剝落、掉塊，進(jìn)而招致透氣芯失去座磚的有效維護(hù)，遭到高溫鋼液的浸潤(rùn)和沖刷，招致吹通率降低，腐蝕速率增大，影響透氣磚的運(yùn)用壽命。為處理這個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)在透氣磚砌筑時(shí)采取在透氣磚座磚和包底磚之間增加填縫資料的辦法。本鋼煉鋼廠目前運(yùn)用一種1搗打料作為鋼包透氣磚填縫資料，并在實(shí)踐應(yīng)用中獲得了良好的運(yùn)用效果。

 

1搗打料的消費(fèi)

 

1.1原料選擇

 

采用粒度為5mm?3mm、3mm?1mm的棕1和1mm?0mm、≤0.074mm的白1作為1搗打料的主要原料，并引入少量粒度≤0.088mm的碳化硅細(xì)粉，以加強(qiáng)資料的熱震穩(wěn)定性。采用無(wú)機(jī)聚磷酸鹽類(lèi)作為分離劑，參加局部燒結(jié)劑促進(jìn)燒結(jié)性能，參加少量外加劑改善搗打料的施工性能。主要原料的理化指標(biāo)見(jiàn)表1。

 

 

 

表1 原料的理化性能指標(biāo)

1.2消費(fèi)計(jì)劃

 

依據(jù)消費(fèi)配方準(zhǔn)備各種原料，配方組成包括顆粒料和共磨粉，其中：粒度>1mm的顆粒原料比例為60%?64%，粒度≤1mm的原料作為共磨粉，所占比例為36%?40%。共磨粉中分離劑所占比例為12%?16%，燒結(jié)劑為6%?8%，外加劑為2%?4%。實(shí)踐消費(fèi)時(shí)先將粒度≤1mm的顆粒料以及分離劑、燒結(jié)劑和外加劑等按比例參加到球磨機(jī)中磨制15min，制成共磨粉備用。然后再將顆粒料和共磨粉參加到攪拌機(jī)中停止混合，攪拌平均后，裝袋待用。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，1搗打料只需參加干凈的自來(lái)水即可運(yùn)用，加水量為45%?5.5%，現(xiàn)場(chǎng)加水量依據(jù)搗打施工請(qǐng)求能夠恰當(dāng)增減。

 

1.3 性能檢測(cè)

 

依照消費(fèi)配方配制1搗打料，參加干凈的自來(lái)水。然后用壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)依照300MPa的壓力制成25mm×25mm×100mm的規(guī)范樣塊，分別檢測(cè)樣塊的體積密度、線變化率、常溫抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度以及1400℃的高溫抗折強(qiáng)度等。性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

 

 

 

表2 1搗打料的性能指標(biāo)

1搗打料的應(yīng)用

 

2.1現(xiàn)場(chǎng)施工

 

1搗打料的現(xiàn)場(chǎng)施工能夠依照以下步驟停止：首先對(duì)透氣磚停止正肯定位。施工包底資料時(shí)，在透氣磚座磚與包底磚之間預(yù)留60mm?80mm的縫隙作為填縫區(qū)域。包底資料施工終了后，將搗打料倒入攪拌機(jī)，參加干凈的自來(lái)水，開(kāi)端攪拌。加水量以搗打料在攪拌過(guò)程中不構(gòu)成球形料塊，用手能握成團(tuán)狀而不散開(kāi)為規(guī)范。攪拌5min后，判別搗打料能否混合平均，然后吊入鋼包開(kāi)端施工。

 

首先，將預(yù)留填縫區(qū)域中雜物清算潔凈，添加約1/3高度的1搗打料，用風(fēng)鎬用力平均搗實(shí)，然后再添加搗打料至1/2的高度繼續(xù)搗實(shí)。搗打過(guò)程和加料過(guò)程同時(shí)停止，如此重復(fù)添加并停止轉(zhuǎn)圈搗打4層以上，外表?yè)v打堅(jiān)固即可。搗打每層料時(shí)應(yīng)將下層搗打料外表劃出寬3mm,深10mm?20mm的劃痕，每邊劃4道，以保證每層搗打料之間分離嚴(yán)密。搗打過(guò)程一定要連續(xù)停止，每次搗打時(shí)間控制在10min。搗打完畢后，將透氣磚座磚周邊與包底磚的分離面搗打成坡面。施工完畢后，依照鋼包正常工藝停止烘烤即可上線運(yùn)用。

 

2.2現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

 

該種1搗打料在本鋼煉鋼廠180t鋼包上停止現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)當(dāng)選擇了10個(gè)鋼包，主要記載運(yùn)用1搗打料后透氣磚的吹通率和運(yùn)用壽命，同時(shí)記載了同條件下沒(méi)有運(yùn)用1搗打料填縫的透氣磚的運(yùn)用狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3,表中數(shù)據(jù)為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的均勻值。

 

 

 

表3 1搗打料的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果

由表3能夠看出，運(yùn)用1搗打料填縫后，鋼包透氣磚的吹通率和運(yùn)用壽命均有較大進(jìn)步。透氣磚吹通率從84.0%進(jìn)步到99.0%，透氣磚運(yùn)用壽命進(jìn)步了16.8%。運(yùn)用1搗打料對(duì)透氣磚的運(yùn)用性能有較大的改善作用。

 

 

能夠以為，1搗打料在運(yùn)用過(guò)程中對(duì)透氣磚起到有效地維護(hù)作用，消弭了包底磚熱收縮對(duì)透氣磚產(chǎn)生的剪切應(yīng)力影響。詳細(xì)來(lái)講，由于透氣磚和包底磚的性能差別，招致它們?cè)谶\(yùn)用性能上有較大不同。為了保證吹入氬氣流量的穩(wěn)定性，請(qǐng)求高溫下透氣磚熱收縮系數(shù)十分低，普通不超越0.05%。而包底磚的熱收縮系數(shù)普通在1%?2%，請(qǐng)求其運(yùn)用時(shí)產(chǎn)生一定的收縮進(jìn)步包底的整體性，進(jìn)而進(jìn)步包底的整體運(yùn)用壽命。在高溫下由于包底磚的收縮作用，對(duì)透氣磚產(chǎn)生較大的擠壓，產(chǎn)生相當(dāng)大的橫向剪切應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)招致透氣磚座磚斷裂，座磚在運(yùn)用時(shí)易于剝落、掉塊，招致透氣磚芯斷裂產(chǎn)生漏氣、返氣現(xiàn)象，進(jìn)而影響透氣磚的運(yùn)用。采用1搗打料停止填縫措施，在透氣磚和包底磚之間增加一個(gè)緩沖層，防止了二者直接接觸，消弭了透氣磚和包底磚之間的剪切應(yīng)力，能夠緩解并處理此問(wèn)題。

 

另外，運(yùn)用1搗打料后，在鋼包改換透氣磚時(shí)，只需撤除搗打料即可取出用后剩余透氣磚，而不毀壞包底的整體構(gòu)造，從而降低了施工難度，進(jìn)步了施工效率。

 

影響1搗打料運(yùn)用的要素剖析

 

3.1原料及配比的影響

 

首先，選擇搗打料原料顆粒的臨界粒度應(yīng)不大于5mm，而且骨料不宜過(guò)多，否則不易搗打密實(shí)。而粉料太多會(huì)影響資料的高溫強(qiáng)度，資料的燒后線變化大，招致?lián)v打料位置滲鋼。因而搗打料骨料和粉料的比例應(yīng)停止優(yōu)化，使資料構(gòu)成以骨料為主體，粉料和細(xì)骨料填充骨料間隙的最嚴(yán)密堆積，進(jìn)步資料的密度和高溫強(qiáng)度，并且控制資料的高溫線變化率。

 

其次，選擇原料時(shí)要對(duì)不同種類(lèi)的原料停止合理配比。假如搗打料選用資料的耐火度較低，低熔點(diǎn)物較多，資料過(guò)早燒結(jié)，使得搗打料的抗腐蝕和抗沖刷才能大大降低。在運(yùn)用中表現(xiàn)為運(yùn)用幾爐后，搗打料明顯低于透氣磚座磚和包底磚，使座磚暴露在鋼水中，招致其橫斷或掉塊。因而搗打料的骨料和粉料均以白1為主。另外還需參加少量燒結(jié)劑和SiC等原料，這樣才干保證1搗打料在運(yùn)用時(shí)停止合理燒結(jié)，并保證有良好的熱震穩(wěn)定性。

 

3.2 現(xiàn)場(chǎng)施工要素的影響

 

現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)1搗打料的運(yùn)用影響要素很多，概括起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面：首先是包底磚的砌筑。假如包底磚磚縫過(guò)大，搗打料難以搗打密實(shí)，體積密度降低，招致烘后強(qiáng)度不高，包底資料的整體性不好;其次，鋼包砌筑時(shí)，座磚周邊預(yù)留的填縫區(qū)域內(nèi)會(huì)殘留一些包底磚火泥或者包底找平用的鎂砂等。搗打施工時(shí)，假如這些資料清算不徹底，搗打料與包底永世層或者與包底磚分離不嚴(yán)密，以至呈現(xiàn)松動(dòng)和剝落;另外，搗打時(shí)風(fēng)錘壓力缺乏，施工時(shí)一次加料太多，搗打次數(shù)不夠，招致?lián)v打料不密實(shí)。以上這些要素都會(huì)招致?lián)v打料與座磚或者包底磚之間呈現(xiàn)縫隙，在運(yùn)用過(guò)程中鋼水滲入，加快了資料的腐蝕速率，形成搗打料比座磚腐蝕快，招致座磚橫斷或掉塊。

 

3.3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件的影響

 

假如煉鋼工藝的連續(xù)性較差，招致鋼水在鋼包內(nèi)放置時(shí)間延長(zhǎng)。為了保證透氣磚的吹通率采取連續(xù)性吹氬，增加了搗打料與鋼液的接觸時(shí)間，招致?lián)v打料腐蝕加快。另外，假如鋼包內(nèi)剩余鋼渣過(guò)多時(shí)，需求對(duì)透氣磚磚芯停止燒氧打掃操作時(shí)，有可能會(huì)吹掃到透氣磚座磚或搗打料，形成資料部分腐蝕加快，以至招致部分掉塊，影響搗打料運(yùn)用效果。最后，假如鋼包烘烤制度不合理，也會(huì)招致?lián)v打料在烘烤和運(yùn)用過(guò)程中呈現(xiàn)裂紋以至掉塊。以上條件都會(huì)招致1搗打料在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用時(shí)過(guò)早失去了對(duì)鋼包透氣磚的有效維護(hù)，縮短透氣磚的運(yùn)用壽命。因而應(yīng)依據(jù)實(shí)踐情況采取有效的預(yù)防措施停止及時(shí)處置。例如，改善煉鋼工藝，增加工藝過(guò)程的連續(xù)性;標(biāo)準(zhǔn)燒氧打掃作業(yè)，減少對(duì)搗打料的腐蝕等等。

 

結(jié)  論

 

 

 

1)采用臨界粒度應(yīng)不大于5mm的白1和棕1為主要原料，添加局部外加劑，并依照合理的消費(fèi)計(jì)劃消費(fèi)出滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的1搗打料。

 

2)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)必需嚴(yán)厲遵照1搗打料施工工藝的請(qǐng)求，并依據(jù)不同現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐應(yīng)用條件采取措施停止及時(shí)處置，才干保證1搗打料在運(yùn)用過(guò)程中對(duì)鋼包透氣磚的有效維護(hù)作用。

 

3)1搗打料作為鋼包透氣磚填縫用耐火資料在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐應(yīng)用中獲得了良好的效果：能夠進(jìn)步透氣磚吹通率和運(yùn)用壽命，大大改善了透氣磚的運(yùn)用性能。在鋼包改換透氣磚時(shí)，降低施工難度，進(jìn)步工作效率，有效地保證了煉鋼廠消費(fèi)的順行。

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