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鋼包耐火磚維護與承包

  鋼包周轉過程:轉爐/電爐出鋼一二次精煉處理一連鑄澆鋼一鋼包準備作業一等待出鋼。正常周轉時間根據鋼種和連鑄機的不同,需要時間100~140min。鋼包出鋼溫度1680-1700℃,盛鋼時間100~120min,全連鑄澆鋼作業典型鋼包渣成分(%):Al2O317%~26%,SiO28%~10%,CaO42%~47%,MgO5%~11%,FeO18%~22%。如果冶煉硅鋼、橋梁鋼、汽車板鋼等超低碳鋼工藝必須經過真空處理,同時采用對鋼包底部吹氬氣攪拌和LF爐通過電弧加熱、爐內還原氣氛、造白渣精煉、氣體攪拌等手段,強化熱力學和動力學條件、脫硫、合金化、升溫等綜合精煉效果,因此熔渣堿度范圍大,鋼水和爐渣的溫度更高,鋼水在鋼包內的滯留時間延長,熱震性強,攪拌力大,對鋼包的內襯損壞加劇。
  鋼包耐火磚損毀原因如下:
  第一,鋼包用來運輸高溫鋼水。在運輸過程中,1680℃左右的高溫鋼水和熔渣對其進行沖刷侵蝕,尤其是渣線部位,沖刷侵蝕比較嚴重,是決定一個罐使用壽命的重要因素。
  第二,LF等爐外精煉處理對不燒磚損毀嚴重。
  第三,在轉爐出鋼、流出鋼水時內襯承受著劇烈的溫度變化,并由此引起內襯材料的裂紋和剝落。
  第四,鋼包在轉爐出鋼裝入鋼水時,高溫鋼水對其底部有強烈的機械沖刷,致使該部位內襯材料易出現因熱沖擊造成的損毀。
  鋼包耐火磚的損毀機理主要是高溫熔渣侵蝕和滲透所致。鋼包渣線部位以熔損為主,側壁部位因熔渣的滲透而導致龜裂和熱剝落。熔損速度與熔渣溫度、黏度以及和材料的反應速度有關。鋼水的溫度高、在包內滯留的時間長、熔渣黏度低和基質料材料的氣孔滲透、液相滲透和在固相中的擴散,使材料表面的組成和結構發生質的變化,形成溶解程度較高的變質層,易產生剝落而加快了襯磚的損毀。
  耐火磚的化學組成相同或不同品種的鋼包內襯因其組織結構和性能的不同,損毀速度亦不同。鋼包不能連續作業,致使包襯溫度降低甚至冷包,也易發生包襯結構剝落,降低鋼包使用壽命。
  熔渣對耐火磚的侵蝕不僅限于表面的溶解作用,而且熔渣還能侵入(滲透)耐火磚內部,擴大其反應面積和深度,在材料表面附近其組成和結構發生質變,形成溶解度高的變質層,加速損壞,此種侵入的比例大致與氣孔率成正比。所以,即使耐火磚的化學組成相同,由于其組織結構不同,其熔損速度也顯著不同。
  耐火磚的開口氣孔率愈高,熔渣侵入速度也愈快,侵入比率約與氣孔率成正比。即使耐火磚的顯氣孔率相同,但氣孔的形狀、大小和分布情況等不同,其侵蝕速度也會發生變化。
  根據以上分析,鋼包內襯耐火磚應具備如下特點:致密均勻的組織結構;高溫微膨脹、良好的體積穩定性;強度高,中溫強度與高溫強度比值小。
  除了上述的兩種化學和物理原因外,還有一個不容忽視的原因就是人為原因:
 。1)耐火磚的選擇與搭配不當;
 。2)對耐火磚的使用不當,比如砌筑方式 、烘烤方式不合理;(3)鋼包周轉期太長造成冷包;
 。4)拆包不當,損壞鋼包永久層;
 。5)沒有及時的采取修補措施。
  耐火磚在使用過程中,熔渣易于從加熱面滲透到其內部的深處,使工作面附近的氣孔率顯著降低而致密化,生成很厚的變質層。當溫度劇烈變化時,在變質層與原磚層之間交界處產生與工作面平行的龜裂而使磚剝落和損毀。減少耐火磚的結構剝落,其辦法是減少爐渣滲入的深度,可以從如下幾方面著手:
  (1)提高耐火磚的抗爐渣滲透性;
  (2)降低耐火磚的氣孔率,降低爐渣的侵蝕通道;
    (3)爐渣與耐火磚反應形成高熔點的化合物擋墻,阻止渣的滲透;
    (4)增加爐渣的黏度。爐渣的黏度越大,對耐火磚的侵蝕性越差;
    (5)了解所用耐火磚的性能,合理制定鋼包的使用條件等;
    (6)盡可能的加快鋼包使用周期,做到“紅包”工作;
    (7)對包襯耐火磚的損壞部分要及時的進行噴補或更換處理。


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