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电炉钢包采用刚玉-尖晶石代替铝镁碳砖的应用实践

作者:admin 来源:本站 发布日期:2019-12-10     浏览次数:817    

    电炉钢包具有苛刻的使用工况:出钢温度高(1640~1690℃),钢种多达1000种,渣系碱度范围大(n(CaO)/n(SiO2)=0.5~5),精炼时间长(120~150min),加热功率大等,其包底工作层长期以来采用铝镁碳砖、铝尖晶石碳砖、镁碳砖等含碳机压砖砌筑。然而,按照超低碳钢和高品质钢种冶炼的要求,钢水炉外精炼比例增加,冶炼时间变长,导致钢水温度升高,在钢包中的停留时间延长,这对钢包用耐火材料的要求越来越高。


    刚玉-尖晶石浇注料以其良好的抗碱性渣侵蚀性和优异的高温力学性能等被广泛应用于转炉钢包渣线以下的工作层。将预合成或原位生成的镁铝尖晶石引入刚玉质浇注料中,主要是为了提高抗渣性和改善高温力学性能。预合成的镁铝尖晶石具有更大的晶粒尺寸,良好的化学稳定性和低的溶解度,以及优异的体积稳定性,特别适合用在高温高压的钢包底部。为此,宝钢电炉炼钢厂决定试用刚玉-尖晶石浇注料取代正常使用的铝镁碳砖,用于圆方坯生产线的钢包包底工作层。


    浇注包底和砖砌包底的主要差异:


    1)浇注包底的周转时间长约24~38h,施工时间2h,养护时间16h,烘烤时间36h;砖砌包底施工时间4h,烘烤时间12~24h。


    2)维修模式调整,砖砌钢包中修时,需更换全部包底工作衬,包括包底铝镁碳砖;而浇注钢包维修时,只需更换透气砖、水口和修补冲击区。


    将刚玉-尖晶石浇注料应用于宝钢电炉圆方坯生产线150t钢包包底工作层部位(13#和8#钢包),加水量5.0%~5.5%(w),流动值180~220mm,搅拌时间3~5min,采用振动棒振动排气,总施工时间1~2h。


    两个浇注钢包包底大修时使用寿命分别为92炉和91炉(正常下线)。浇注钢包和砖砌钢包大修时各区域残厚见表2。由表可知,浇注钢包包底使用时只存在细微裂纹,大修下线时损毁最严重区域在包底冲击区部位,但残余厚度>100mm。而砖砌包底中修时更换全部包底工作层。由此可见,刚玉-尖晶石浇注料能够满足电炉圆方坯生产线钢包的使用工况,并且具有更优的使用寿命。


    与砖砌包底相比,钢包包底采用整体浇注具有以下优点:1)包底工作层砖缝减少,降低包底开裂和沿砖缝渗冷钢概率,提高钢包使用的安全性。2)加强了包底工作层气密性和整体性,减少透气砖“侧吹”概率,降低因透气砖异常而下线的概率,安全性提高。3)使用中后期,不会存在因砖缝逐渐增大造成砖体异常脱落的情况。4)机械施工,便于操作,降低劳动强度。5)中修无需更换全部包底工作层,采用修补料维护包底冲击区,耐火材料消耗降低。