铁水包用耐火材料铁水罐是盛装和运送铁水的设备有敞开式铁水罐和鱼雷式铁水罐两种敞 开式铁水罐又称作铁水包,鱼雷式铁水罐又简称混铁车当铁水包装运铁水时,包衬受高温、热冲击、机械磨损和渣、铁的化学侵蚀 作用;倒出铁水时,铁水冲击面侵蚀更甚同时,铁水包是在高、低温交替状况 下工作的,其间隔周期越长,内衬损毁越严重因此,铁水包内衬一般应选择抗 侵蚀、高强度、抗热震的耐火材料在铁水包内进行脱硫处理时,铁水运动剧烈, 加重了衬体的侵蚀当脱硫剂采用苏打(Na2CO3 )时,则会直接熔损衬体,加快了 渣线处的损毁;当脱硫剂采用碳化钙(CaC2)时,熔渣会变粘,易挂在衬体壁上,难 以清理若铁水中含锰、磷元素较高,含硅较低,铁水温度偏高时,衬体损毁也 比较大脱硫处理剂是石灰、萤石或碳化钙;脱硅处理剂是铁鳞和石灰;脱硫处 理采用FeO-CaO-CaF2或苏打Na2CO3在脱磷、脱硅、脱硫的过程中,炉渣的 碱度变化较大,从0.5变化到3.0以上,耐火材料的侵蚀严重,加上搅动铁水的 冲刷,以及间歇式作业所造成的温度波动,在铁水包内衬,特别是渣线部位耐火 材料的损毁加剧为此,根据铁水包的工作环境,对其所用耐火材料的要求是 耐压强度高、抗渣性好(既能抗酸性渣又能抗碱性渣)、抗热震性好、抗剥落性好、 组织致密。
一般采用的是粘土砖、高铝砖、浸渍砖、镁碳砖、硅铝质砖以及一些 耐火浇注料和喷涂料等不进行脱硫、脱硅及脱磷处理的铁水包,国内以粘土砖砌筑,逐步在渣 线部位使用Al2O3-SiC-C不烧砖不脱硫的铁水包,国外一般采用烧成粘土砖或红柱石砖,大都经油浸内衬的一般部位用粘土砖或普通高铝砖砌筑,受铁口和渣线等易损毁的部位则用 高铝砖砌筑在运输高锰铁水时,使用刚玉含量高的高铝砖为使衬体磨损均匀, 采用综合砌炉,在磨损严重的地方采用不烧的红柱石砖,侵蚀特别严重的渣线用 炭结合刚玉砖,在易发生氧化损坏的部位使用烧成铝硅系耐火砖在铁水包中进行三脱处理时,如前所提到的,炉渣碱度变化大,工作条件苛 刻,原来砌筑用的粘土砖、高铝砖已不能满足使用要求目前,在脱硫铁水包中, 不烧的沥青结合砖或合成树脂结合砖占优势,材质为Al2O3-SiO2-C和 Al2O3-SiC-C,铁水的脱磷材质为锆英石一SiC-C砖在以CaO系熔剂为主进行 铁水预处理和单独脱磷的场合,国外也有工厂采用 MgO-C砖和用于脱硅的 Al2O3-MgO 浇注料国外铁水预处理用喷枪耐火材料一般使用 Al2O3-SiO2系浇注料,A12O3 70-80%,在喷枪材料中添加SiC、C或Cr2O3能有效地提高抗熔渣浸润性,添加 钢纤维有利于提高耐剥落性。
在铁水包采用Al2O3-SiC-C砖后,应选择相同材质 的火泥铁水预处理中,会形成侵蚀性很强的碱性渣,原来采用的粘土砖、高铝砖 已无法应付使用Al2O3-SiC-C砖具有高的抗剥落性和耐蚀性,因而,使用寿命 大幅度提高为了进一步提高砖的性能,可向其中添加金属粉、硼酸玻璃及氧化 锆粉等树脂结合Al2O3-SiC-C砖,产品中的Al2O3成分能耐各种处理剂渣的侵 蚀,而C的导热性好,可提高产品的热震稳定性,能有效阻止铁渣对制品的渗 透,提高了产品的抗剥落性和抗侵蚀性SiC则可以明显地提高制品的抗氧化性 能,起到防止石墨氧化的作用,同时通过加入复合添加剂改善制品的高温性能, 抗铁水冲刷能力和耐磨性大幅度提高铁水包用耐火材料:目前国内砌筑铁水包的材料,有普通粘土砖、普通三级高铝砖、致密粘土砖、 叶腊石砖、铝-碳化硅浇注料日本播磨公司300t铁水包所用浇注料为叶腊石- 刚玉-碳化硅质,包龄为600次以上;日本大光炉材200t铁水包所用浇注料为铝 碳质,包龄为600-700次日本川崎炉材150t铁水包为高铝-碳化硅质,包龄为 600次以上A、铁水包浇注料耐火砖砌筑的铁水包在使用过程中主要存在以下问题(1) 不耐用,包龄短;(2) 砖型复杂,成本高;(3) 由于存在砖缝,在清包时因外力冲击导致耐火砖松动和开裂,再次使用 时铁水易渗入,易造成漏包事故;(4) 粘渣导致铁水包的有效容积减少,用撞击去除粘附的渣时易导致衬体的 破坏。
为了提高铁水包使用寿命、降低耐材消耗、实现铁水包现代化施工、满足转 炉炼钢生产需要,采用先进的超细粉结合技术,研制出具有抗剥落性好,耐侵蚀, 耐冲刷,不粘渣的Al2O3-SiC-C质铁水包浇注料,目前在钢厂使用较多,且效果 显著,大大提高了铁水包的使用寿命铁水包浇注料的特点如下:1、 耐火度高,高温性能卓越,使用寿命长2、 抗冲刷、抗剥落性好、耐侵蚀、耐磨损3、 施工工艺简单、快捷,劳动强度低4、使用中不粘渣,包壁光滑理化性能:型号AlQ+SiC最高使 用温 度C耐火度C体积密 度 g/cm,烧后线变 化 %1000CX3h烧后耐压强度MpaAS-1N65160017902.3+0.1-1110CX24hN251000CX3hN551500CX3hN55施工方法及烘烤制度:〈一〉施工前的准备工作:1、原料运至现场,必须保证存放场地防雨、防潮、并确保混炼前干燥、无结块现象2、 检查搅拌机,振动棒等施工设备及电器设备是否正常3、 支设包胎时胎膜必须准确、平稳、牢固胎膜表面须事先涂刷一层废 机油等润滑油4、 采用强制搅拌机混炼,预备巾50插入式高频振动棒2-3根5、 冬季施工,若施工现场温度低于5°C,应采取保温措施,并满足养护 温度大于10C的要求。
<二〉、混练1、 根据搅拌机容量和施工速度,以整袋为单位确定加料量2、 采用自来水,加水量6-8% (外加)3、 浇注料加入搅拌机内,干混1 -2分钟后,边搅拌边加水,加水后湿混 3-5分钟即可放料每次混完的料必须在20分钟内用完,超过时间流动性变差 的料不得再用〈三>、浇注料成型1、先振动成型包底,加料时,打开振动棒,边加料边振动直至加料完毕, 再振动2-3分钟以表面泛浆无大量气泡排出为止,浇注完后约2-8小时,料即初 凝,可支设胎膜进行包壁施工2、 包壁施工时,应多点均匀加料,边加料边振动使用振动棒时,应使 振动棒沿圆周方向缓慢移动,整个包壁应连续施工,一次完成3、 振动棒应缓慢移动,不得在一点久振,避免长时间振动而导致偏析, 施工完毕后振动棒应缓慢拔出,控制到棒拔出后,不在料中留下坑洞〈四>、脱模和养护成型后须连同模具静置4小时以上方可脱模(如果施工气温低时可放置 炭火炉或暖气片进行保温)脱模后自然养护不少于24小时,养护温度应控制在 10-35°C〈五>、烘烤制度烘烤应保证:小火阶段(室温-150C) >24h中火阶段(150-350C) >24h大火阶段(500-1000C) >24h总烘烤时间应保证72小时以上。
B、铁水包喷涂料铁水包喷涂料(YT-1,YT-2)是为解决目前国内铁水包存在的使用寿命短,易 补性差,砌筑劳动强度大,粘渣严重等弊端而研制成功的专用产品,也是对铁水 包修补技术的重大革新,经过重钢等厂家推广使用证明,是目前国内比较理想的 铁水包喷涂材料一、铁水包喷涂料优点1、 延长铁水包使用寿命,提高经济效益2、 耐侵蚀、不粘渣,降低工人劳动强度3、 热补性好,可提高铁水包使用率二、使用方法铁水包砌筑完后,在内衬砖的表面采用一般的喷涂施工方法一次性喷涂 30mm,烘烤10-12小时即可投入使用,以后发现侵蚀严重时可以局部进行热喷 补,然后,烘烤2-3小时即可投入使用铁水包喷涂料理化指标项目牌号YT-1YT-2A12O3(%)>60>65SiC(%)>10Fe2O3(%)<2<2耐火度(°C)>1750>1750抗折强度110°C*24h>3>3(MPa)1400°C*3h>4>5线变化率(%)±1±1。