不定型耐火材料在精炼钢包永久层上的应用

不定型耐火材料在精炼钢包永久层上的应用不定型耐火材料在精炼钢包永久层上的应用 第16卷第11期xx 11月中国冶金China Metallurgy Vol 16 No 11Nov xx 定型耐火材 在精炼钢包永久层上的应用付玄 升 姬健营 安阳钢铁集团股份有限公司第一炼轧厂河南安阳455004 摘要 介绍了安钢第一炼轧厂100t精炼钢包永久层耐火材 的材质选 择及砌筑优化工艺 总结出一套适合该厂生产特点的钢包永久层整体 打结工艺 采用无模具自流 打结钢包永久层 取得了良好的生产使用 效果 提高了钢包永久层及钢包整体寿命 降低了耐火材 消耗 减少 了穿包事故次数 关键词 精炼钢包 永久层 定型耐火材 TF065 1 A 1006 9356 xx 11 0024 03Applicationof UnshapedRefractoryinPermanentLayerof100t LadleFUXuan sheng JI Jian ying No 1Steel Makingand RollingWorks Anyang Ironand SteelGroup CoLtd Anyang455004 Henan China Abstract T hepractice andeffect aboutunshaped refractory usedon thepermanent layerof100t refining ladle isintroduced anda wholetamping process withautomatic material flowwithout moldis given T hroughpractical ap plication it shows thatthe service lifeof ladleand permanent layer isincreased consumption ofrefractor yis de creaed and thethroug hho leaident ofladle isreduced Keywords refiningladle permanentlayer unshaped refractory安钢第一炼轧厂的精炼设备有钢包炉 LF 和真空脱气装 置 VD 精炼手段包括电弧加热 氩气搅拌 包内造碱性渣 真空脱 气等 在钢包内强化钢渣反应的热 学和动 学条件 短时间内可进 升温 调整成分 脱氧 脱硫 脱气 去除夹杂和夹杂物变性等一系列处 得到纯净度高和成分均匀的钢液 但LF VD精炼钢液对钢包耐火材 的性能及砌筑工艺提出了 高的要求 因此钢包永久层材质及砌筑工 艺对提高钢包整体寿命至关重要 1精炼钢包结构安钢100t精炼钢包结构示意见图1 钢包永久层内侧与高温工作层接触 外侧紧贴高铝喷吹毡 隔热层 及 钢质包壁 永久层耐火材 的厚度一般为70 110mm 在线使用过程中2 侧存在1000 1650e的温差 结和自流浇注 无模具打结3种模式 2 1原用耐火材 工艺分析该厂最早采用高铝T 3砖砌筑钢包永久层 即在隔热层 高铝喷吹毡 外平砌或侧砌1层高铝 砖 因其工艺繁琐 维护频繁 砖缝 渗钢 寿命低 成本高 故已逐 步被 定型耐火材 所取代 而采用了轻图1100t精炼钢包结构Fig 1St ructureof100t ladle2永久层的选材及砌筑工艺安钢100t精炼钢包永久层耐火材 及 砌筑工艺经历了高铝T 3砖砌筑 轻质浇注 模具整体打作者简介 付玄升 1973 男 大学本科 助 工程师 E mail jijianying1 163 修订日期 xx 09 04第11期付玄升等 定型耐火材 在精炼钢包永久层上的应用25质浇 注 模具整体打结工艺 其工艺过程分阶段进 先安装好座砖模具 在包底和包壁紧贴钢壳 铺1层高铝喷吹毡 再用搅拌均匀的轻质浇注 打结包底永久层 包 底浇注 凝固后 将包壁打结模具逐次放入包内并固定好 要求模具与 周围间隙均匀 然后把搅拌好的轻质浇注 注入模具与钢外壳的间隙 内 切忌高铝喷吹毡剥 或卷进浇注 中 再用振动棒将浇注 振动均 匀 密实 静放8 12h 模具脱出 烘烤器烘烤12h后砌筑工作层 该工艺优点是工艺简单 维护方 成本低 是现阶段国内钢厂广泛 应用的方法 1 缺点是仍存在座模 振动 脱模 烘烤等繁琐工序 砌筑工艺及材 须进一步优化 实践发现 永久层 等包砌筑好后一起整体烘烤 则在干燥过程中会因 永久层与工作层的形变 一致而产生缝隙 并导致 钻钢0 2 2新型 定型耐火材 整体打结工艺分析在应用研究的基础上 该厂 针对轻质浇注 存在的问题 借鉴国内外同类型企业的经验 总结出1 套适合其生产特点的钢包永久层整体打结工艺 无模具自流 打结钢 包永久层 选用的自流浇注 化指标见表1 2 3 高300 500mm 将自流态的浇注 注入包壁工作层与高铝喷吹毡之间 的空隙中 用 刀插实 重复以上步骤 直至钢包砌筑完毕 按照优化 后的钢包烘烤制度 烘烤24h即可上线使用 此工艺继承了其整体打结永久层方法的优点 特点是 永久层与工 作层一起砌筑 结合紧密 在同时烘烤下的永久层耐火材 的形变被分 解 会出现裂缝 钢液无法渗入 提高了钢包的安全系数 永久层自 流浇注 强度较大 拆包 翻包时永久层 被倒出或损坏 使用寿命延 长 取消了座模 脱模等工序 砌筑过程中耐火材 无需振动 避免 了振动棒将钢包砖振动变形的现象发生 简化了工序 降低了劳动强 度 存在单独烘烤永久层的工序 钢包采用优化后的烘烤曲线烘烤 24h 能保证其烘烤效果 实践中未发现因钢包烘烤质 而造成钢液中 气体升高的问题 与前2种砌筑工艺相比省时 省 降低成本 3效果对比钢包永久层采用 同材质及砌筑工艺的对比见表2 表2精炼钢包永久层采用 同材质及砌筑工艺的对比表1轻质浇注 与 新型自流浇注 物化指标比较Table1Performanceparison oftwounshapedrefractories材 与物化指标w Al2O3 w MgO w S iO2 显气孔率 110e 24h1500e 3h0 0 61 335 0 90 35线变化率 1500e 3h 体积密度 g cm 3 110e 24h1500e 3h耐压强度 MPa 110e 24h1500e 3h附着强度 MP a 1200e 3h 高温抗折强度 MPa 1400e 导热系数 W m 1 K 1 700e 轻质浇注 自流浇注 30 3092 06 00 317 323 6 1 543 01 2 9137 154 03 27 0Table2Contrastof permanentlayerswithdifferentmaterialsandbuildingprocesses项 目施工方法砌筑工艺耐材维护烘烤方法耐材寿命 炉吨钢耐材成本 元容许使用温度 e高铝T 3砖砌筑砌筑复杂部分修砌单独烘烤200 5000 1751300 1400轻轻质 浇注 打结模具浇注比较简单局部修补脱模后单独烘烤1000 12000 1 061650 1700自自自流浇注 无模具打结无模具浇注简单局部修补与 工作层一起烘烤 无需单独烘烤15000 0881650 1700安钢100t精炼钢 包曾使用的耐火砖砌筑 高铝T 3砖 轻质浇注 模具打结等模式 永久层使用中损坏严重 使用效果 甚 想 耐火砖砌筑钢包永久层的砖缝有渗钢迹象 拆包过程极 与 渗钢一同拆除 寿命较短 钢包包沿改造为竖式压板后 无法起到压紧 钢包永久层砖的作用 在拆包 翻包时永久层砖 被部分倒出 轻质注 配以模具整体打结钢包永久层虽解决了耐火砖砌筑所造成 的 损坏 寿命短 成本高等问题 但却产生许多新问题 诸如钢包大 脱模困难 整体模具 损坏 分段式模具安装及脱模繁琐 浇注过 程中需用振动棒 停振动新型 定型耐火材 自流浇注 的打结工艺过 程 安装座砖模具 在包底钢壳上平铺1层高铝喷吹毡 用搅拌机 将自流浇注 搅拌至自流状态 打结包底永久层 待其凝固后砌筑包 底工作层 在包壁钢壳上平铺一层高铝喷吹毡 砌筑工作层与高 铝喷吹毡之间的宽度即为永久层打结厚度 一般为70 110mm 当包壁 工作层砌筑到3 5层时26中国冶金第16卷浇注 以防出现气孔等缺陷 脱模后的永久层需单独烘烤或凉干 否则较低强度的轻质浇注 在 下一步砌筑时导致永久层掉块 钢包从永久层打结 永久层烘烤 工 作层砌筑 工作层烘烤 上线 使用周期较长 费时费 成本较高 降低其使用效果和推广价值 钢包永久层改为自流浇注 整体砌筑 克服了前2种工艺的缺点 综合 效益提高 使用效果良好 实践检验结果 钢包永久层平均寿命由260 炉提高至改造后的1500炉 钢包整体平均寿命由59次 9117 5min 提 高至改造后的75次 11885min 基本杜绝钢包渣线 穿钢 事故 劳动 强度显著降低 目前自流浇注 的保温效果 材 强度以及优化后的烘 烤曲线均能满足生产使用要求 但 损坏的永久层在使用过程中其厚度会逐渐增加 故应经常检查其 实际厚度 以避免钢包容积变小 从钢包耐火材 消耗统计结果看出 永久层使用高铝T 3砖永久层吨钢成本为0 175元 使用浇注 模具打结永久层为0 106元 自流浇注 无模具打结钢包为0 088元 全 按200万t钢产 计算 钢包永久层耐火材 成本 节约 0 175 0 088 元 t 220万t 19 14万元 加上1 模具制造费用8 4万元 创效 益 8 4 19 14 27 54万元 其中 包括提高寿命 减少事故和降低 劳动强度等带来的效益 4结语选择经济且性能合适的永久层耐火材 和合 的砌筑工艺 提高 了钢包永久层及钢包整体的寿命 降低了耐火材 消耗 减少了 穿包0 事故发生次数 取得了良好的使用效果和经济效益 参考文献 1 王维邦 耐火材 工艺学 M 京 冶金工业出版社 1994 2 尹汝姗 耐火材 技术问答 M 京 冶金工业出版社 1994 3 许 晓海 冯改山 耐火材 技术手册 M 京 冶金工业出版社 2000 金属 强韧化原 与应用那顺桑 姚青芳 编著 大32开本 xx 8月出版 35 0 0元本书先简要介绍了金属的性能特征 然后重点讲述了金属材 的物 强韧化与化学强韧化的的基本 论和方法 包括由形变引起的位错强 化 细晶强化 析出强化 沉淀强化和弥散强化 位错与溶质原子 相互作用的固溶强化及由组成元素含 同造成的相互作用强韧化等 汇总了大 的材 性能和组成元素之间的经验关系试 论述了元素作用 的规 和应用 最后还介绍了深冲压板用钢 高强度钢 双相钢 耐 火钢等十余种典型合金的强韧化应用实例 本书具有较强的 论性及实用性 可以作为材 热处 机械加工等工 程技术人员参考 也可作为冶金类 材 加工类 机械类研究生及大 学高 级学生用教材 铜冶炼技术 美 W G 达文波特 美 M 金 美 M 施莱辛格 澳 A K 比斯瓦斯著大32开 xx 6月出版 35元本书译自帕加马 Perg mon 出版社xx 出版的 Extractive Metallurg yof Copper0 第四版 全书共分23章 主要内容包括铜的闪速熔炼 浸入式风口熔炼 连续 吹炼等铜工艺 同时也介绍了铜的精炼方法 如转炉精炼 电解精炼 和电解沉积法以及以上图书由化学工业出版社出版 如要出版新著 请与联系 如要以上