钢包内衬用高铝浇注料

钢包在炼钢过程中起着重要的作用，钢包内衬用高铝浇注料浇筑，可以有效的延长钢包的使用寿命。

 

 

钢包浇注料就是用于钢包的一种由耐火浇注料加入一定量结合剂制成的不定型散装耐火材料。钢包是用于炼钢厂、铸造厂在平炉、电炉或转炉前承接钢水、进行浇注作业。

 

钢包浇注料选用质高铝矾土、刚玉和质镁砂为主材，利用复合微粉并加入部分添加剂配制而成的、一种不定形耐火材料。钢包浇注料其主要特点是：防爆性能好、高温强度高、耐渣蚀冲刷能力强。根据不同使用条件配制的不同型号的钢包浇注料分：一般铝镁浇注料、渣线和包身复合铝镁浇注料、铝镁浇注料、铝镁尖晶石浇注料等品种。

 

钢包用浇注料抗碱性钢渣性能

在作为钢包用浇注料应用方面，研究发现添加10％～30％的细颗粒尖晶石制成的镁铝尖晶石浇注料可以抑制由于渣渗透造成的结构剥落。动态回转抗渣试验(1650℃×2h)结果显示，当尖晶石含量在10％～30％之间时，熔渣对浇注料渗透的深度浅。

作为钢包用浇注料损毁主要原因之一为渣对浇注料的渗透造成材料性能恶化，因此钢包用浇注料抗渣性能的好坏直接影响其使用寿命。单纯使用刚玉质浇注料作为内衬，其抗渣性相对较弱，人们在不断实践中发现，在刚玉质浇注料中添加或反应形成尖晶石可有效改善材料的抗渣性能。如采用电熔白刚玉为骨料，以刚玉、MgO细粉为基质，这些组分在温度的作用下可原位形成尖晶石，使得浇注料的抗渣侵蚀和抗渗透性能得以大幅度改进。在刚玉中直接添加尖晶石开发出的镁铝尖晶石浇注料抗渣渗透性能已有不少人作了研究，得到以下结论。

①不同组成的尖晶石抗渣侵蚀能力不同。

②尖晶石含量不同也显著影响浇注料抗渣性能。

③相比而言，加入细小的尖晶石颗粒制成的材料抗侵蚀性能更好。通过研究尖晶石颗粒的烧结行为时发现，颗粒尺寸为1μm，Al2O3和MgO质量分数比为75：25的尖晶石细粉加入到浇注料中显著地提高了浇注料的抗渣渗透性能。

④浇注料抗渣性能的好坏还与材料中封闭气孔有关。对含刚玉25％以下的浇注料显微结构分析时发现，含有大尺寸封闭气孔的材料对抗渣性不利。

 

随着炼钢厂生产工艺的要求，连铸和炉外精炼的发展，使钢水在钢包内停留时间相对延长，从而加速了钢水对包衬的损毁，造成钢包使用寿命低，包龄变短，因此需要次高强度耐火浇注料。钢包耐火浇注料以高纯度电熔钢玉为主材料，基质中掺加高纯度的尖晶石，并加入适量的粘结剂、外加剂(分散剂、减水剂)等制成。具有良好的抗渣性和抗剥度性，体积稳定性高，强度大、烧结时间短点。有效提高包龄和使用寿命，可以传统的八十多炉提高到一百三十四炉。

 

钢包用耐火浇注料发展趋势

(1)开发引用炉龄更长得钢包用耐火浇注料，知足连铸和炉外精炼的供求。

(2)开发耐侵蚀性和抗剥落性更的低碳、无碳和镁钙系列钢包用耐火浇注料，以知足冶炼清洁钢、低碳钢和超低碳钢的供求。

(3)开发节能型钢包用耐火浇注料，如不定型耐火浇注料和不烧砖。

(4)开发资源俭省型和环境承平型钢包用耐火浇注料。

(5)开展对各色用后残余钢包耐火浇注料再利用的座谈。

 

高技术钢包耐火浇注料的基质组成材料为刚玉粉、电熔镁砂粉、高纯铝镁尖晶石粉、Cr203粉,a-AL2O3和SiO2超微粉等,铝酸盐水泥CA-70或CA-80和外加剂等。按照基质配料上合理选择材料品种和用量,精心进行颗粒级配,科学组合材料配方,就能开发成功高科技钢包耐火浇注料。其品种有低水泥结合铝镁尖晶石质、铝镁质和铝尖品石质耐火浇注料,超微粉结合铝镁尖品石质和镁质耐火浇注料、含铬耐火浇注料等。

 

高技术钢包耐火浇注料的耐火骨料有板状刚玉、致密刚玉、白刚玉、矾土基刚玉、矾土熟料、电熔的高纯镁砂和铝镁尖晶石等。为了提高耐火浇注料的抗热震性即抗剥落性,耐火骨料临界粒径有增大的趋势,有时选择为30m,较常用的为25mm,耐火骨料颗粒级配一般为连续的,其级配为:25-10m占28%-23%；10-5mm,28%-24%；5-3mm占16%-12%；3-1mm占16-12%和1-0mm占22%~17%,有时也采用间断级配,一般去掉15~10mn或10~5mmn的大部分耐大骨料。

 

耐火粉料即基质料的颗粒级配(%)为:0.088-0.074mm占38%-43%；0.074mm-5um占18-23%和小于5um占26%-35%。高技术钢包耐火浇注料的骨粉料之质量比为67-72:28~33。应当指出,耐火骨料和耐火粉料的颗拉级配,骨粉料之比,应根据实验确定,以便生产出致密化和高性能的钢包耐火浇注料。

 

钢包耐火浇注料的损毁机理主要是高温熔渣侵蚀和渗透所致。

（1）渣线部位以熔损为主,侧壁部位因渣的渗透而导致龟裂和热剥落。

（2）熔损速度与熔渣温度、黏度及和料的反应进程有关。钢水和熔渣的温度高、在包内滞留时间长、熔渣黏度低和基质料材质差,则包衬损毁亦大；

（3）熔渣渗透主要通过耐火浇注料的气孔渗透、液相渗透和在固相中的扩散,从而使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浇注料的损毁。

（4）耐火浇注料的化学组成相同或不同品种的钢包浇注料,因其组织结构和性能的不同,损毁速度亦不同能连续作业,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。

 

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