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中间包连续浇铸工艺是用耐火材料
作者:超级管理员  发布时间:2023-02-27 13:22:05  点击率:492

中间包连续浇铸工艺用耐火材料,它能省掉初轧工序,从钢水到铸成钢坯可提高金属收得率达12~15%,能降低生产成本约为10%,节约基建投资30~40%1970年世界连铸比为10%1977年发展到19%日本1972年连铸比为17%1981年达到70.7%。世界上芬兰连铸比最高,约为90%。今后,连续浇铸工艺将不断发展,预计1990年世界连钫比可达到40%以上。

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连续浇铸工艺及其使用的耐火材料,如上图所示。该系统主要包括长时间贮存钢水并供给中间包的盛钢桶用耐火材料,接收盛钢桶的钢水并连续稳定地浇入结晶器的中间包用耐火材料,以及与之配套使用的塞棒或滑动水口系统,还有下水口、长水口。和浸入式水口等。连铸用耐火材料的技术要求如下11600~1650℃以上的高温2热震稳定性好3高温抗折强度和耐压强度优良4热膨胀和重烧线变化小5具有良好的抗渣蚀和抗钢水冲击的能力。此外,还要求施工与维修方便,成本低。

连铸用盛钢桶与普通盛钢桶相比,钢水温度高,停留时间长,有时还进行吹氩处理。因此,桶衬材质应根据这些要求进行选择。

中间包也称为中间盛钢桶或钢水分配槽,是连铸系统中使用耐火材料最多的热工设备。它的形状和大小是由流出的钢水流位置和流股数量决定的。多流连铸机通常采用长条形中间包,矩形中间包仅适用于单流连铸机。下图为中间包构造示意图。

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中间包容量的大小是由连铸速度决定的,一般应略大些,以便更换盛钢桶时能继续浇铸。同时,要有足够的静压头,以保证钢水稳定流出,减少湍流和使非金属夹杂物上浮。因此,中间包墙与底是倾斜的,有时也设置挡渣墙或隔墙。

中间包用耐火材料主要有半硅砖、蜡石砖、粘土砖、高铝砖、锆英石砖、镁铬砖和不定形附火材料等,具体选用时应根据本国资源和技术经济条件来决定。

美国中间包通常采用粘土砖、烧成或不烧高铝砖和碱性砖作内衬,采用高铝质耐火可塑料或耐火浇注料作包盖板及包衬,其性能和使用部位,列于下表

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中间包包底工作层受钢水冲击部位最易损坏,美国试用了特制大块的焦油浸渍高强度镁砖、致密高铝砖和铝铬砖等,后两种砖使用效果较好。这两种砖的1480℃高温抗折强度分别为100~ 115125~185公斤/厘米为了防止包壳过热和保持钢水温度,一般多炉钢浇铸时,中间包均采用轻质粘土砖或轻质高铝砖等轻质材料作隔热层。

国宾西法尼亚州东部某厂35吨中间包砖砌内衬时,使用寿命28炉次采用铝铬质耐火可塑料捣打内衬,平均使用寿命为95~100炉次,即可浇铸1.9~2.0万吨钢。

美国钢铁公司各厂连铸用中间包的使用情况如下单炉连铸时,因频繁间歇操作和清流的影响,虽经修补,寿命仅为17~20炉次。多炉长时间连铸时,中间包不经修补,内衬使用寿命为20~30炉次。这两种情况的耐火材料单耗分别为2.68~3.131.78~2.68公斤/吨钢多炉短时间连铸时,中间包可进行修补,使用寿命为50~60炉次,耐火材料单耗为0.89~1.25公斤/吨钢。如果停浇时,对中间包内衬进行多次维修,则寿命可达100~200炉次,耐火材料单耗一般为0.98~1.43公斤/吨钢。

日本中间包一般采用蜡石砖和粘土砖作内衬,受钢水冲击的包底部位用锆英石砖和高铝砖砌筑浇铸不锈钢时,通常采用锆英石砖和高铝砖作中间包内衬最近,中间包内衬采用锆质和高铝质耐火浇注料浇灌,工作面衬以镁质板。中间包盖板一般采用粘土质或高铝质耐火浇注料作内衬,同时加隔热层,总厚度100毫米。有时也用镁铬砖砌筑中间包盖。下表为日本中间包用面火材料的性能。硅质和镁质绝热板,1500℃烧后抗折强度分别为7~108~15公斤/厘米,350℃时的导热系数分别为0.2~0.30.3~0.4千卡/··℃

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日本中间包的使用寿命,因砖的品种、内衬厚度、钢种和浇铸时间等条件的不同而异,一般为15~30炉次。

苏联切列波维茨钢铁厂中间包用普通盛钢桶砖砌筑时,平均寿命为4.0~4.2炉次后来改用硅质耐火浇注料筑造整体包衬,其配合比为硅石料97.5~98.0%电炉精炼期炉渣2.0~2.5%,外加比重为1.10~1.15的水玻璃20~25%。浇注时,为了防止永久衬吸水,涂上1~2毫米厚的涂料,涂料由一份石墨和两份纸浆废液组成。该中间包内衬的平均使用寿命为6.5炉次,最高为10炉次。

波兰中间包用磷酸蓝晶石耐火捣打料作内衬,西班牙采用硅线石砖砌筑,英国中间包则普遍Al2O3含量为42%的粘土砖作内衬,使用情况均比较好。

为了提高中间包内衬的使用寿命,降低耐火材料消耗,便于清除内衬上的残渣和残钢,许多国家采用耐火涂抹料或喷涂料作其保护层,获得了较好的效果。

中间包用耐火涂抹料或喷涂料应具有良好的施工性能,与原工作衬粘结牢固,预热时不剥离、不龟裂,耐渣蚀和抗钢水渗透的能力好。过去曾试用过硅酸铝质耐火涂抹料,但效果不好,较少使用目前,各国中间包内衬普遍采用磷酸和磷酸盐镁质或镁铬质耐火涂抹料作保护层,使用效果较好。

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上表为日本中间包用涂抹料和喷涂料的性能。涂抹料A加纤维的,BE加入纤维量逐渐增多,C~E材料在加热过程中,热应力小于10公斤/厘米以下,使用时不脱落、不炸裂和不凸胀,寿命较长。

施工前,将中间包内衬上的残渣和残钢清除干净,同时混练耐火涂抹料施工时,先涂抹包壁,再涂抹包底,厚度一般为10~25毫米涂抹后,应清理包内杂物和残料,自然养护2~4小时,即可进行烘烤。烘烤的升温速度为35~60℃/达到1200~1300℃,便可使用。

日本中间包内衬采用镁质或镁铬质耐火涂抹料作保护层后,一般使用寿命为3炉次,最高为8炉次。同时,砖衬寿命显著提高,普遍达到20~50炉次,经过维修后寿命为90~100炉次最高为200多炉次。

美国和西德中间包内衬也采用涂抹料保护层,同样获得了较好的使用效果。涂抹料为聚磷酸盐结合的镁铬质和镁质材料。生产实践证明,中间包内衬保护层起到了工作衬的作用,而且清除残渣和残钢极为方便,但容易增加非金属夹杂

最近,日本和西德在中间包工作衬上采用镁质或镁铬质绝热板,引人注目。日本绝热板性能,见表5-12,西德则用纤维绝热板。使用该类板的优点是能缩短预热时间,钢水温度降低少,即出钢温度可降低10~50℃能保护包衬,延长使用寿命清除包衬上的残渣和残钢容易,提高了周转率节约能源,降低成本。但是,不耐钢水冲击,施工技术尚需改进。


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