中间包耐火材料的开发

中间包耐火材料的开发第一节点及日钢考察报告通达开发部吴武华

一、第一节点报告本课题是通达公司2006年主要攻关项目之一，其研发内容主要包括两方面，重要的一方面是中间包工作衬用干式振动料的研究；另一方面是中间包相关配套功能元件（挡渣墙、冲击板等）的研究。去年年底编写确定了项目研究计划书，并确定了相关的开发目标。第一节点报告

一、干式振动料工作衬

2006年1月开始备料，到2月末实验用原料才基本备齐。所以实验是从二月末开始进行，到目前为止实验总共做了约一个半月。按照进度计划，三月确定试验配方，此为第一节点。干式振动料工作衬

（一）主原料选择本部分实验是在中档烧结95镁砂（颗粒部分）的基础上，分别选择重烧镁（91）、电熔镁皮砂进行部分、全部替代作相应对比实验；为确保试验干式料使用时的安全可靠性，基质部分采用97电熔镁砂；结合剂采用热固性固体酚醛和高温沥青系统；分别采用铁磷、硼砂作中温烧结剂；用金属铝粉作高温烧结剂；共做了六组实验；另外采用了两种添加剂：广西泥和二氧化硅超细粉。主原料选择

1、方案WG1：中档镁砂（3-1与1-0mm）；WG2：骨料同WG1，中温烧结剂采用硼砂；WG3：3-1为重烧镁砂，1-0mm仍为中档烧结镁砂；WG4：3-1和1-0mm均为重烧镁砂；WG5：3-1mm为电熔镁皮砂，1-0mm仍为中档烧结镁砂，中温烧结剂为硼砂；WG6：3-1和1-0mm均为电熔镁皮砂，中温烧结剂为硼砂。主原料选择

2、成型及烘烤方法本实验全部采用捣打的方式成型样块样块连模在烘箱中以250℃*24H下处理。

主原料选择

3、主原料的选择实验结果（表一）主原料选择

4、结果分析及主原料的确定从表一结果看，用重烧镁砂或电熔镁皮砂部分、全部替代中档95烧结镁砂，其250度烘烤后强度都比全部用中档95烧结镁砂要低，而且1550度烧后线变化率偏高。另外从试样1100度烧后的断面来看，采用硼砂的比铁磷的烧结效果要好，这一点从1100度的烧后强度指标也可以看出。所以，主体原料骨料部分采用中档95烧结镁砂，基质部分采用97电熔镁砂。（二）结合剂的确定从一定意义上来说，结合剂包括低温、中温、高温结合剂，而且干式料是非水系材料，所以其结合剂系统的确定至关重要。

结合剂的确定

1、低温结合剂及其加入量的确定在实验室中先后选择过若干种结合剂进行实验，除了固体酚醛树脂和高温沥青外，还没找到其他合适的结合剂。所以决定采用固体酚醛树脂、高温沥青或其复合结合剂系统。

低温结合剂及其加入量的确定

(1)方案此批实验固体树脂和高温沥青是分开进行的，各自的加入量百分比分别为1、3、5、7。其它材料同主题原料选择实验。

低温结合剂及其加入量的确定

(2)实验结果(表二)

低温结合剂及其加入量的确定

(3)结果分析及结论从表二结果分析可得出，结合剂选择固体树脂，并靠考虑掺加少量高温沥青，具体加入量固体树脂为5%，高温沥青为0.5～

1%左右。

结合剂的确定

2、中温及高温结合剂的确定在主原料的选择实验中已经论述过，中温烧结剂采用硼砂。

根据有关资料及相关实验，确定采用金属铝粉为高温结合剂。（三）其它添加剂的选用为改善干式料的成型及低、中温性能，还决定掺加少量粘土、97%二氧化硅超细粉

等添加剂。二、相关配套功能元件的研究分别从两个系统进行了研究：

—镁质浇注料系统

—高铝质浇注料系统相关配套功能元件的研究

（一）镁质浇注料系统本系统共做了六组实验，编号为

WF1、WF2、WF3、WF4、WF5、

WF6。这里仅给出实验结果及相关结论。

镁质浇注料系统

（1）镁质浇注料实验结果（表二）

镁质浇注料系统

（2）结果分析及结论通过上表二比较得出WG4、WG5的综合性能比其他的要好，所以可以采用WG3

或WG6来进行试验。

相关配套功能元件的研究

（二）高铝质浇注料的研究高铝质浇注料实验方案：

共做了七组实验：WFA1、WFA2、

WFA3、WFA4、WFA5、WFA6、WFA7。

具体方案如表二所示。

高铝质浇注料的研究

1、高铝质浇注料实验方案（表三）

高铝质浇注料的研究

（2）实验结果（表四）

高铝质浇注料的研究

（3）结果分析及结论通过比较上表四中的结果，可以看出

WFA2和WFA5的综合性能要好于其他配方，所以可以采用WFA2或WFA5进行实验。

（二）日钢中包考察报告

1、中包使用及相关工艺条件转炉三座×60吨,出钢温度在1670～1690℃钢包60吨,配有低吹透气砖中间包容量30吨中包水口有两种：六流小方坯和五流大方坯中间包使用温度在1530～1550℃每包钢水浇铸时间约20分钟单个中包干式料用量约3.5吨干式料烘烤及脱模时间分别为3和5小时

日钢中包考察报告

2、中包耐火材料分布(见典型图)

日钢中包考察报告

3、中包耐火材料施工工艺首先是永久衬修筑,采用浇注施工,修好烘拷。第二步在包底安装快速更换装置，包括上、下水口。第三步，安好水口座砖后进行干式工作衬施工(有两家料)，包底了先放好，后吊入模胎，再把料填满永久衬与模胎的间隙，一家采用振动施工；另一家采用风镐振捣施工。最后安装稳流器。接着用煤气烘烤器烘，时间均在3小时左右。第四步脱模，烘好后常温凉2小时再脱。

日钢中包考察报告

4、中包烘烤、使用及翻包情况修好的中包吊到连铸机平台烘烤器上烘烤，一般烘到800～1000℃才能浇钢使用连铸机不采用长水口，有浸入式水口，故使用过程中冲击区冲刷严重，其它部位钢水流速较