煉鋼爐用鎂質搗打料是以電熔鎂砂或燒結鎂砂耐火原料為骨料,外加細粉添加劑及化學結合劑,按照比例混合調制而成的堿性不定形
耐火材料。
煉鋼爐出鋼口用耐火材料的改進
高功率電爐出鋼口在使用過程中要經受鋼液的侵蝕、氧化和溫度的劇烈變化。目前,一般用含碳量較高的不燒MgO-C質耐火材料砌筑出鋼口,因而出鋼口的性和抗鋼液沖刷性都不能達到滿意的效果。為此,鋼鐵研究總院對提高MgO—C質耐火材料的強度和性進行了研究,開發出了低碳MgO-C和A1203,實驗原料選擇MgO含量>98.5%、CaO/Si02>2的大結晶電熔鎂砂,石墨選用純度為99.0%的高純鱗片石墨,結合劑選用酚醛樹脂,并添加金屬Al粉、Mg—Al合金和B4C粉。
將上述原料混合均勻后,用液壓機成型為Φ36mm×36mm的樣塊,在200℃下烘烤12h進行熱處理,然后對試樣的性能進行評價,并測定其常溫物理性能。氧化實驗是將試樣放入電阻爐中,在大氣氣氛下加熱到1400℃,保溫2h后自然冷卻。測定實驗前后試樣的質量,并計算試樣的氧化失重。
實驗結果表明,隨著MgO-C材料中石墨含量的增加,試樣的常溫耐壓強度降低;體積密度大,氣孔率小的試樣的強度較高。隨著石墨含量的增加,試樣的失重率明顯增加。是當碳含量>8%時,試樣的氧化失重率顯著增加,說明材料的性大幅度下降。但是,綜合考慮到加入一定量的石墨可以提高材料的抗熱震性和抗渣侵蝕性,因此還是有要加入一定量的石墨。試驗表明電爐出鋼口耐火材料的碳含量為6%左右為佳。實驗還表明,在出鋼口加入少量的B4。
在出鋼口的下端部經常出現鋼渣的附著,而且該部位耐火材料經受的溫度變化大,是在填充料不能靠鋼液靜壓力自動打開出鋼時需要吹氧,其損毀速度是其他部分的兩倍。由于A12O3-SiC-C材料的性能明顯于MgO-C磚,因此,在出鋼口的下端部內壁復合了一層A12O3-SiC-C材料。A12O3-SiC-C復合內襯材料的引入延緩了出鋼口端部喇叭口的擴大,并降低了掛渣層的厚度。
煉鋼爐用鎂質搗打料產品特性:1、高溫體積穩定性好;2、耐沖刷、耐磨;3、抗熱震性能好;4、荷重軟化溫度高。
用途:可用作新造爐襯,也可作為爐襯修補材料,如平爐爐底修補、轉爐爐襯修補,也可做出鋼口填補材料。
制作工藝:先將高純鎂砂、鎂粉進行三次煅燒,讓鎂砂及鎂粉充分膨脹、收縮,然后按照配方要求鎂砂顆粒大小比例進行配比,然后再加入粘結劑、抗裂劑、穩定劑,攪拌成干式混合料。
施工方法:煉鋼爐用鎂質搗打料使用前績度為35%的鹵水溶液約5%,攪拌成半干式泥料,用人工或機械干振或搗打。
電弧煉鋼爐爐蓋
電弧煉鋼爐爐蓋由水冷蓋體(或耐火磚蓋體)、電密封圈、加料水圈和水冷加固圈組成。爐蓋的設計、制作和使用要注意三個問題:是電工藝孔、加料工藝孔和除塵工藝孔的位置設計要合理;第二是爐蓋應具有一定的承受高溫、運行振動和內外壓力的能力;第三是要注意各工藝孔和與爐殼接口處的密封。
電弧爐爐蓋的主要工藝參數是:D為爐蓋直徑;Φ為電心圓直徑;d為電孔直徑;h為爐蓋拱高。
1 具有獨立電水圈型的全磚體爐蓋
傳統的電弧爐磚體爐蓋,是用耐火磚,在拱形胎具上,按照一定的砌筑工藝砌筑成的電弧爐爐蓋。在心圓直徑上,按照等邊三角形分布,開設電工藝孔,一般是在靠近爐門或2號電對面的位置開設加料孔和除塵孔。所有工藝孔都要配備相應的水冷防護圈,每個水冷圈結構自成一體,互不干涉。為了降低磁回滯現象造成的影響,電水冷圈和電封閉圈還應制作成開路型。
由于各種因素的影響,電弧爐磚體爐蓋的中心三角區為薄弱,受其影響爐蓋壽命比較低。還有一個比較嚴重的問題是:拱形磚體爐蓋不能承受由內向外的壓力。而當氧化期碳氧反應控制不好,發生“大沸騰”時,這種由內向外的壓力會很大,造成爐蓋損壞塌陷,引起爆炸的事故時有發生。因此,在使用此種爐蓋時,不僅要加強對三角區損蝕情況的觀察,及時更換爐蓋,還要加強對鋼水氧化強度的控制,嚴禁低溫礦石氧化。
2 中心水冷三角區型的半磚體爐蓋
采用全磚體爐蓋的改進型爐蓋,我們稱之為中心水冷三角區型的半磚體爐蓋。與全磚體爐蓋的大不同是:三個獨立的電水圈變成一個整體結構的中心水冷三角區,并增加了用耐火材料制成的電套磚。
電弧爐爐蓋的中心三角區是影響磚體爐蓋壽命的薄弱部位,承受高溫輻射和氣流沖擊嚴重,并且易遭受剮蹭和碰撞。將爐蓋中心三角區設計成水冷掛渣結構,改善了爐蓋三角區對高溫輻射及振動沖擊的承受能力,使爐蓋三角區的壽命大幅延長,從而提高了爐蓋整體的使用壽命。
鎂質搗打料在電爐爐頂上的應用
電爐爐頂由若干爐頂塊組成,每個爐頂塊為中空的拱形模塊,采用普通鋼板焊接而成,兩端與爐墻齊平、等高,爐頂塊內焊接有大量“V”型釘,起增強鎂質搗打料牢固性的作用。
施工時,將爐頂塊中空面向上,人工將調制好的鎂質搗打料填充到模塊內,用鐵鍬平鋪、搗實以除去其中空氣,搗打料厚度與爐頂邊緣齊平。同時,將細小木棒插入搗打料中,一方面方便搗打料干燥,另一方面可隨時觀察干燥情況。因為有拱形結構外框和“V”型圓鋼鉤的存在,人工搗實的勞動強度大大降低,填充完畢的爐頂塊放置在通風處自然干燥即可,無需加熱烘干。
使用時,直接將爐頂塊安裝至爐頂,并且無需設置額外的水冷設施。
一個爐期(500d)停爐后電爐頂蓋檢查的情況,爐頂鎂質搗打料整體性很好,強制冷卻后未見裂紋和爆裂現象。冷態時強度很高,燒結爐頂的薄處位于電附近。因此,該鎂質搗打料在燒結后的抗高溫性能、耐熔體沖刷性能都較好。
煉鋼爐用鎂質搗打料的點
(1) 成分簡單,可隨時更換,成本僅是通用澆注料的1/4;
(2) 電爐頂蓋不需要進行整體填充,爐頂分塊結構,吊運更加方便、安全,便于爐況和突發事件的處理;
(3)抗高溫性能越,取消了電爐的附屬水冷裝置,降低了能耗,確保了生產安全;
(4)成分統一,使用過程中不會因材料熱膨脹不同而損壞,確保使用壽命。
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