连铸中间包用耐火材料
文章来源:人气:发表时间:2024-12-14 14:32:59
连铸中间包耐火材料的损毁因素复杂,主要受到高温、钢水和炉渣的物理、化学和机械作用的综合影响。以下是常见的损毁因素:
1. 侵蚀损毁
(1)化学侵蚀
钢水和炉渣中的成分与耐火材料发生化学反应,导致材料结构被破坏。钢水中的氧化铁(FeO)、氧化锰(MnO)等成分与耐火材料中的氧化物(如Al₂O₃、MgO)反应,形成低熔点化合物并加速材料溶解。高碱度炉渣容易侵蚀铝镁质或镁质耐材,使得工作衬逐渐变薄,使用寿命缩短。
(2)渗透侵蚀
钢水或炉渣渗透到耐火材料的气孔中,与材料内部成分反应,导致体积膨胀、剥落和强度降低。渗透侵蚀的程度取决于材料的气孔率、钢水温度、炉渣碱度。
2. 热震损毁
热震损毁通常发生在工作衬表层,表现为表面裂纹、片状剥落。中间包在使用过程中受到温度的周期性剧烈变化(如钢水加热和间歇性浇铸),导致材料产生热应力和裂纹。裂纹的扩展会导致耐材剥落。材料的热膨胀系数,抗热震性和热导率是关键的影响因素。
3. 冲刷磨损
钢水高速流动或金属冲击直接作用在耐火材料表面,使其受到机械冲刷。流场紊乱区域(如浸入式水口、挡渣堰附近)易受到强冲刷。切换浇铸钢种时钢水扰动加剧,冲刷损毁更加明显。可能导致局部耐材变薄,出现凹陷或坑洞。
4. 熔蚀损毁
在高温下,炉渣和耐材接触区出现低熔点相,使耐材局部溶解、软化,导致失效。主要影响因素是耐火材料与炉渣的化学相容性,渣线温度和操作时间。
连铸中间包用的耐火材料主要用于保护钢水不被二次氧化、保持钢水的温度、控制流场以及防止钢水和渣对中间包的侵蚀。以下是常用的中间包耐火材料类型及其用途:
1. 工作层
材料:主要是镁质、铝镁质、铝硅质、尖晶石质或含碳耐火材料。
功能:直接与钢水接触,承受高温、钢水的冲刷、侵蚀等。
特点:具有高耐火度、抗侵蚀性、抗热震性和较低的热导率。
2. yong久层
材料:一般采用高铝砖、粘土砖或隔热材料。
功能:为工作层提供支撑,减少热量流失,提高中间包使用寿命。
特点:抗热震性能一般要求较好。
3. 浇注料
材料:镁质、铝镁质或高铝质浇注料。
用途:用于修补工作层或中间包的某些局部区域。
特点:施工方便,可用于复杂形状或局部耐材损坏的部位。
4. 涂料
材料:以铝镁质、铝硅质或镁质为主。
用途:涂覆在工作层表面,起到抗侵蚀、抗钢渣渗透作用,同时方便使用后的剥离。
特点:易涂抹、易剥离,降低耐材消耗。
高性能耐火材料的使用能显著延长中间包寿命、降低生产成本,并提高铸坯质量。通过优化耐火材料配方(如提高抗侵蚀性、热震稳定性)、合理控制操作工艺(如降低钢水温度波动、优化炉渣成分),可较好的延长中间包的使用寿命。
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