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节能环保型无碳钢包预制块及其制备方法

发布时间: 2021-01-09

基本信息

合作方式: 技术咨询
成果类型: 新技术
行业领域:
节能环保产业
成果介绍

课题来源于武钢耐火材料有限责任公司科技进步项目  传统冶炼钢包内衬用耐火结构主要分为两层,即永久层和工作层,永久层通常不与钢水直接接触,厚度约为80~150mm,其主要作用是隔热保温,防止钢包温度下降过快而影响浇钢质量。大多数永久层采用高铝矾土砖砌筑成型或者采用矾土质浇注料浇注成型,这些耐火材料的耐火度相对较低、高温使用强度较低、耐钢水冲刷性能和抗渣侵蚀性能较差。工作层与钢水直接接触,厚度约为150~240mm。在特殊情况下,工作层可能因意外损毁造成永久层直接与钢水接触,所以在正常冶炼工况下,还要求永久层能承受1~2炉次钢水的侵蚀与冲刷。为实现钢包冶炼的功能,需要工作层具有良好的抵抗钢水与钢渣的侵蚀与冲刷性能。  目前,国内钢厂80%以上大中型钢包的工作层均采用砖制品砌筑而成。在特殊情况下,如LF、RH等炉外精炼过程中,由于冶炼温度较高、冲刷和侵蚀更为严重等恶劣使用条件出现时,工作层消耗过快,永久层的安全性得不到保障。因此,在工作层消耗到一定程度时钢包就要停止使用,更换工作层,以保障永久层及钢包的使用安全。实际操作中,工作层剩余残砖厚度在50~70mm时钢包结束使用,严重影响了冶炼钢包的使用寿命。而且工作层残砖在每个包役结束钢包大修时均以废旧耐火材料形式丢弃。据统计,我国每年丢弃的钢包工作层残砖高达百万吨以上,造成极大的资源浪费。  传统钢包内衬耐火材料采用重质材料制备而成,因此,钢包整体热损失非常严重。钢厂为满足浇钢温度需求,不得不提高出钢温度或者经过LF炉进行温度补偿,这样不仅浪费了大量的能源,给环境造成严重的污染。  本项目着眼于传统钢包在使用过程中存在安全系数较低、资源浪费严重、热损失严重等问题,通过内衬材料的结构设计及材质改进,研究开发出一整套安全节能长寿型钢包系统用内衬耐火材料,并在许多大中型钢厂得到广泛的应用  技术原理及性能指标:  本技术原理在于:该方法是将钢包的工作层制成内外两层:内层是砌筑而成的直接与钢水和钢渣接触的消耗型工作层,外层是浇注而成的与永久层相连或直接与钢包壳体相连的循环型工作层;在钢包使用过程中,当消耗型工作层损耗至残厚值为0~20mm时为一个包役,结束包役后清除残余的消耗型工作层,再砌筑新的消耗型工作层继续使用;如此重复操作,直至循环型工作层达到设计寿命时,再浇注新的循环型工作层。循环型工作层浇注料采用微孔烧结刚玉骨料与微孔烧结莫来石骨料,并在基质中添加适量的发泡剂制备而成。  本技术创新之处在于:  1)将钢包的工作层制成内外两层:内层是砌筑而成的直接与钢水和钢渣接触的消耗型工作层,外层是浇注而成的与永久层相连或直接与钢包壳体相连的循环型工作层;在钢包使用过程中,当消耗型工作层损耗至残厚值为0~20mm时后清除残余的消耗型工作层,再砌筑新的消耗型工作层继续使用;  2)循环型工作层浇注料采用微孔烧结刚玉骨料与微孔烧结莫来石骨料,并在基质中添加适量的发泡剂制备而成,微孔烧结刚玉骨料与微孔烧结莫来石骨料内部具有大量的闭口微气孔,这些气孔有效阻止了裂纹的扩展,可显著提高循环型工作层的热震稳定性,使其在长期运行中不产生裂纹。同时可有效降低浇注料的热导率。  本技术属于成熟技术,可用于各种不同规格,不同型号的钢包,可冶炼各种品种钢进而普通钢。该系列产品在武钢、鄂钢、柳钢市场稳定应用,并得到钢厂充分认可。

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