钢包整体耐火材料的不定形化技术介绍

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来源：互联网
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2014-12-29
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以往，炼钢所用的耐火材料一直以耐火砖为主，但由于砌砖操作需要熟练的技术，加之近年来筑炉操作工的年龄老化等问题，因此采用耐火材料的不定形化技术来实现筑炉操作的自动化和节省劳力已成为重要课题。最近，以浇注耐火材料的开发为主，开发了低水泥、高密度耐火材料，广泛应用于高炉出铁槽、钢包、中间包和ＲＨ等，推进了钢铁行业耐火材料的不定形化技术。

为减少钢包筑炉操作和降低耐火材料成本，日本大同特殊钢公司Shibukswa厂作为特殊钢生产厂之一，于１９９５年首次在ＶＬＦ（真空钢包炉）的钢包内衬采用了耐火材料的不定形化技术。自1９９７年以后，该厂在ＳＵＳ（不锈钢）和超合金钢生产用的钢包包底和包壁筑炉中实现了Al2O3质浇注料的浇注施工。特别是最近在把不定形化技术扩大应用于各种耐火材料时，由于引进了新型湿式喷补施工技术，因而确立了钢包整体耐火材料不定形化的技术，其概况介绍如下。

不定形耐火材料浇注施工技术的引进

作为钢包包底和包壁不定形耐火材料的施工方法，当初引进的是最普通的浇注施工方法。

1浇注施工

浇注施工方法：首先，在包底施工后进行半天左右的自然养护。接着，安装框架和混合搅拌机，在浇注耐材之后，为使整个缝隙填充均匀，用棒式振捣器进行助振。再经半天左右的自然养护后进行脱模，然后对渣线部位进行耐火砖的砌筑施工。

2浇注材质的选择

对用于包底和包壁耐火材料的特性，不仅要求其抗腐蚀性和抗渣性要好，而且结构要稳定。一般认为Al2O3－ＭｇO质耐火材料能满足上述条件要求。Al2O3－ＭｇＯ质耐火材料中的ＭｇＯ量在７－２８％范围时，会形成组织致密、稳定的尖晶石固溶体，因此一般用作炼钢钢包的耐火材料。该厂重视降低成本，提高钢水冲击部的抗磨损性，重视残余膨胀性的影响作用，因此采用Al2O3－ＭｇＯ材质作浇注料。另外，即使在长施工体的厚度较薄（最薄４０ｍｍ）的情况下，为确保浇注料的流动性，因此规定Al2O3骨料粒度在8mm以下，而且还添加了金属Ａl，作为防止干燥时发生爆裂的措施。

3实际应用的结果

对15t钢包包壁最上部的熔损速度进行了调查。与耐火砖比，浇注料各部位的最大熔损速度为0.4mm／炉，而渣线砖的修补周期（大约４０炉钢水）是在砖的熔损达16mm左右时才进行的，因而不会对钢包寿命产生不良影响。另外，使用后的工作面在清除粘附的金属和对表面进行若干清理后，只要工作面没有全部熔损，就可以进行接长修补，由此能减少新喷补施工时耐火材料的使用量和减少钢包产生的废砖达３０％左右。

4扩大不定形化技术的课题

虽然已知浇注材料在耐用性能方面是没问题的，但为降低整个炼钢耐火材料的成本，今后有必要将不定形化技术扩大应用于其它耐火材料的施工体（例如，25t钢包、ＶＬＦ钢包和出钢槽等）。采用该方法进行浇注施工时担心有以下问题：

①由于浇注体需要固化养护（为使浇注体的强度能达到渣线筑炉部位的强度，需要时间养护），因此降低了筑炉效率。

②各施工部位需要专用的框架，因此难以确保框架的安装位置。

为解决这些问题，必须改进施工方法。

湿式项补施工技术的引进

1改进施工方法

为解决上述问题，最近以炼钢厂为主引进了正在不断被推广的湿式喷补施工技术。喷补操作程序如下。首先，用混合机将不定形材料与水混合后分批装入料斗，然后把装入料斗的喷补料用活塞式压力泵通过管道送到喷嘴，同时通过另外一根管道采用压缩空气将固化剂送到喷嘴端部，在喷出之前与喷补料混合后喷补在施工体上。

与以往的浇注施工相比，湿式喷补施工的主要特征如下：

①由于不需要框架，因此能在任意位置进行任意厚度的施工。

②由于添加固化剂，缩短了固化养护时间，因此能进行连续施工。

③由于施工效率高（5－10t/hr），因此可缩短施工时间。