随着对洁净钢需求的不断增加,需要在钢包中对钢水进行不同的冶金处理,不仅需要钢水在钢包停留更长的时间,同时需要更高的温度和不同的炉外精炼工艺,镁碳砖由于含有大量的碳元素,已经无法满足冶炼洁净钢的工艺要求,用无碳耐火材料代替镁碳砖成为冶炼洁净钢的当务之急。济南钢铁公司采取了无碳预制件砌筑和小修喷补新材料核心技术,取得了良好的效果。
无碳钢包内衬材料是德国INTOCAST的专利技术,该项技术主要以炉渣-钢液-耐火材料之间相互作用为出发点,通过控制耐火材料在高温下物相的组成,与钢渣中的矿物相进行互相渗透、互相反应,生成具有优良性能的反应层,从而把使用过的残层与新层牢固地结合在一起。另外操作设备也是喷补工艺实施的关键,先进的搅拌设备和喷补设备,保证了无碳新技术钢包内衬材料性能的充分发挥。
采用无碳钢包内衬材料打结包底,包壁采用无碳预制件,每次小修只需对包底冲击区以及包壁无碳预制件侵蚀部位进行维护喷补。各部位材料的成分与性能见表1。
表1 无碳钢包材料组成与性能指标
名称 |
化学组成(w)/% |
常温耐压强度 |
高温抗折强度 |
线变化率/% | ||||
Al2O3 |
MgO |
CaO |
SiO2 | |||||
1 100 ℃ 3 h |
1 600 ℃ 3 h | |||||||
包底浇注料 |
90 |
5 |
1.2 |
0.2 |
110 |
19 |
0.05 |
0.03 |
预制件 |
90 |
5 |
1.1 |
0.2 |
110 |
18 |
0.03 |
0.02 |
喷补料 |
80 |
10 |
5.0 |
1.5 |
65 |
- |
0.01 |
0.04 |
施工操作设备为德国进口搅拌机和喷补机,该搅拌机可连续浇注施工;喷补工艺引进德国工艺,在常温下进行,主要是对使用后的残层进行微处理,包括对包壁上残存的冷钢的剔除,再使用喷补机对包壁进行喷补,主要修复迎钢面及下渣线等受钢水、钢渣侵蚀冲刷严重区域,喷补后通过渣与料焊接的原理达到与原有新衬体相同的使用效果。
无碳新技术钢包从2010年3月份开始试用,在20#钢包试用126炉下线。经拆包后发现,残衬一般在140~160 mm(原衬为200 mm),部分包壁残留厚度甚至达到180 mm,说明无碳新技术钢包内衬材料耐侵蚀、抗冲刷性能优良,可以继续使用。后续扩大试验中试用5 个钢包,29#钢包使用到165炉下线, 20#钢包使用寿命达到210炉。
(摘编自《山东冶金》2010,№5)