中间包镁质挡渣堰的研制与使用
连铸中间包挡渣堰系统的优化
连铸中间包挡渣堰系统的优化1 前言中间包，作为炼钢工序最后一个盛装液态钢水的容器，如何最大限度的发挥其冶金功能，一直是连铸工作者关心的问题。
在中间包内设置挡渣堰是最常用的手段之一，其中主功能一是挡往大包的下渣，二是调整中间包流场。
我厂原来使用的挡渣堰是老式的堰坝结构，其仅能起到挡渣的作用，但对中包流场的调整作用很小。
无法充分发挥中间包的冶金功能，主要存在以下缺陷：1. 其虽可以改变中间包内的钢水流场，但中间包内的平均钢流速度仍较快，无法较好的增加钢水在中间包内的停留时间。
2. 由于钢水在挡墙及挡坝表面流速较快。
容易造成挡墙及挡坝的耐材熔损，尤其是挡墙的熔损严重。
当其熔损后无法起到挡墙的作用，其耐材熔入钢中增加钢水内的夹杂。
本文主要介绍通过对本钢中间包渣堰系统的改进，在降低材料成本的前提下，提高渣堰系统整流作用，充分发挥中间包的冶金功能。
2 中间包新型挡渣堰系统的研究如何在现有的包型条件下，使中间包内的流场合理，有效的使中间包内钢水中的夹杂物上浮并被中间包覆盖剂吸收。
本研究采用的具体手段将采用直通孔挡渣堰替代原有的堰坝结构的渣堰系统。
同时采用直通孔挡渣堰加气幕挡墙。
2.1 新型挡渣堰系统的工作原理2.1.1 直通孔挡渣堰的工作原理直通孔挡渣堰是在将中间包内钢水上下游完全隔开的耐火材料壁上(整体挡墙)设置若干不同尺寸和倾角的孔洞，使钢液根据需要的方向流过孔洞。
钢液通过孔洞后的流速和方向由孔的大小和方向决定，以达到需要的流场效果。
2.1.2 气幕挡墙的工作原理前人研究通过中间包水模实验发现中间包内吹氩的主要作用不是为了增强搅拌，而是用惰性的气泡清洗钢液从而达到去除夹杂甚至脱气的作用[1]。
住友金属鹿岛在中间包中用多孔砖吹氩试验显示，吹氩区的合理布置有控制沿包底钢流的作用[2]，此外新日铁在中间包内吹氩，从实验效果看夹杂物去除率相当高[3]。
2.2 直通孔挡渣堰和气幕挡墙的设计根据直通孔挡渣堰和气幕挡墙的冶金作用及我厂中间包的实际尺寸，对直通孔挡渣堰及气幕挡墙的本体由于中间包气幕挡墙有一个供气系统以保证向中间包内吹氩。
环保中间包镁质干式料的研制与使用
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环保 中间包镁 质干式料 的研 制与使 用
贾江议 郑 茜 刘 汉辉 ４ １０ ： ７ ０ ３ （ ． 南科 技 大 学材 料科 学 与工程 学 院 ，洛 阳 １ 河 ２郑 州金 科 炉料 有 限公 司 ．郑州 ． ４ １０ ） ５ ０ ３
Ｊ ａ ｇｉ Ｚ ｅ ｇＱａ 。 ＬｕＨ ｎ ｕ＂ ｉＪ ｎｙ￣ ｈ ｎ ｉ Ｊ ｉ ａ ｈｉ ａｉ ） ｎ ） （． ａｅ ａ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎｉｅｒ ｇＣ ｌ ｇ ｅａ ｎ ｅｓ ｙ ｆ ｉ ｃ ｄＴ ｃ ｎｌ ｙ Ｌ ｏａｇ４ １０ ， ｈｎ ； １ Ｍ ｔｒ ｌ ｃｅ ｅａｄＥ ｇ ｅ ｎ ｏ ｅｅ ｆ ｎ ｎＵ ｉ ｒｔ ｏ ｅ ｅａ ｅｈ ｏ ｇ ， ｕ ｙｎ ７ ０ ３ Ｃ ｉａ ｉ ｎ ｎ ｉ ｌ ｏＨ ｖ ｉ Ｓ ｎ ｎ ｃ ｏ
降低 。适 用 于 任何 气 候 条 件 下 施 工 。是 较 为 理 想
的 中 间包 工 作 衬材 料 。 主要 缺 点 是 干 式 料 用 的结
为含 Ａ ２ ３ ｌ 的合 成原 料 。 ｏ
．
骨 料 与基 质 料 的质 量 比为 ６ ：３ 。 其 中骨 料 ５ ５
合 剂 含 有一 定 量 的 甲醛 和游 离 酚 。在 烘 烤 和使 用 过 程 中 能 产 生 有 害 烟气 ，危 害环 境 和 职 工 身 体 健
包 括 ５ ３ ｍ、３ ｌ ｍ 和 １ Ｏ —ｍ ～ｍ ～ ｍｍ 三 级 颗 粒 级 配 ；
基 质 料８ ｍ
康 ；酚 醛 树 脂 碳 化后 的残 碳 还 导 致 钢 水 增 碳 的 问
１ 前 言
中间包用碱性挡渣堰砖的开发与应用
１ 前 言
使 用 了平 均 粒 径 为 ５ 的 轻 烧 氧化 铝 （ Ｍ 一 ｍ Ａ ２ ） 二 氧 化 硅 粉 末 使 用 了美 国 产 的 纯 度 为 １。 ９％ 、平 均 粒径 为 ０ １ ｍ 的超 细粉 。作 为磷 ７ ．５ 酸 盐 结 合 浇 注 料 所 需 要 的 Ｃ Ｏ源 ，使 用 了 工 ａ
法 ，测定 了干燥后的抗折强度。对于以不同温 度烧 成 的试 样 ，测 定 了烧 成后 的抗折 强 度 。关 于 高 温 抗 折 强 度 ， 以 ５ ・ｍｎ 升 温 到 ℃ ｉ １０ ℃ 后 ，保 持 １ ，测 定 了 强 度 。 采 用 粉 末 ４０ ｈ
维普资讯
最 近 ，随着对 高 级 钢需 要量 的增 加 ，为 了 确 保钢 水 的洁 净度 ，在 连铸 工艺 中除 去 钢水 中 非 金 属夹杂 物 已成 为 重要 课 题 之一 。作 为除 去
该 非金 属夹 杂 物 的措 施 ，一 般 在 中间 包 内设 置
挡 渣堰 。但 是 ，现在 使用 的挡渣 堰 砖 是 高铝 质 或 铝 硅 质 ， 由于 挡 渣 堰 本 身 有 可 能 作 为 Ａ：， １ ０ 引起 的夹杂 物发 生 源 而起 作 用 ，所 以希 望 向可 有 效确保 钢 的 洁净 度 的碱 性 材质 转换 。 而且 ，
粒 （ ３～ｌ ｍ） 细 颗 粒 （ ｌ ｍ） 和 细 粉 ｍ 、 ＜ｍ
４ｍ ０ ｍ×１０ ｍ的长方体金 属模 内制 作而成 。 ６ｍ 为 了调查 在 干燥 浇 注 料 时是 否发 生 龟裂 ，还 制 作 了 尺 寸 为 ６ｍｍ×１４ ５ １ｍｍ×２０ ｍ 和 ３ｒ ａ ９ ｍｍ×１ ０ ５ ５ ｍｍ×５ ０ ｍ 的 大 型 试 样 。 成 型 的 ０ｍ 试 样 在 大 气 中 养 生 ２ ｈ后 ，在 １ ０ 下 干 燥 ４ １℃ ２ ｈ 另 外 ，在 制 作 大 型 试 样 时 ，在 １０ ～ ４。 １℃ ３０ ０ ％下 干 燥一 定 时 间 。
镁质中间包冲击板的研制和试用
镁质中间包冲击板的研制和试用于萍霞蒋新兴摘要以电熔镁砂为主要原料,加入短钢纤维,促凝剂和分散剂等外加物,研制出镁质中间包冲击板预制块。
该板耐钢水、熔渣冲刷性能好,不污染钢水,烘烤时无爆裂,使用方便。
关键词镁质冲击板耐钢水、熔渣冲刷Development and Application of Impact Plate for MagnisianTundishYu Pingxia Jiang Xinxing(Huzhou Red Eagle Group Co.Ltd)Abstract The development on precast impact plate of magnisian tundish has been implemented with electromelted magnesite as the mainmaterial ,adding short steel fiber,accelerant and dispersing agent as additives.This plate has good properties of impact resistance to molten steel and slags ,protecting steel against polution,no explosion in baking process and easy application.Keywords magnisian impact plate impact resistance to molten steel and slag1 前言无锡锡兴钢铁股份有限公司二炼钢分厂系短流程工艺,有2座直流电弧炉(1座30t、1座34t),2个40t钢包处理站,1台方坯连铸机(MC-6S)。
中间包永久衬为高铝质超细粉结合浇注料,工作衬为硅质绝热板或镁质喷涂料。
当采用硅质绝热板时钢水冲击部位采用两层硅质绝热板,平均连浇炉数为3炉。
中间包耐火材料的工作条件和用途的特殊性
中间包耐火材料的工作条件和用途的特殊性中间包耐火材料因中间包的工作条件和用途而具有特殊性，中间包所用的耐火材料大致有结晶器、挡渣堰、冲击板、镁质和镁钙质涂料等，华珩耐材特别介绍了中间包用挡渣堰的用途。
目前,我国正在大力发展高效连铸技术,中间包冶金技术正日益受到冶金工作者的重视。
中间包用碱性耐火材料综合技术是中间包冶金技术的重要组成部分,是功能耐火材料在连铸生产上的重要体现。
为了生产高质量的铸坯,提高铸坯的纯净度,在工艺上采取了多种技术措施,其中包括铁水预处理工艺技术、顶底复吹工艺技术及各种炉外精炼工艺技术。
随着对高纯净钢要求的增长,精炼后的钢水的纯净度大幅度提高。
但在后续的运送过程中,钢水仍可能被污染。
中间包即是一个可能造成钢水氧化的污染源,而中间包内衬用耐火材料是钢水再氧化的重要源头。
因此,正确选用耐火材料,对防止钢水再氧化、提高纯净度,具有重要的意义。
中间包容量因各厂转炉或电炉容量以及连铸机规格的不同而异,大容量中间包可达数十吨,而小的仅有几吨容量。
无论容量大小,其包衬的工作条件基本相同,都要经受1530～1580℃钢水长时间(400～800min)的浸泡以及中间包渣的侵蚀作用。
所以,要求中间包工作层耐火材料具有良好的抗钢水和熔渣侵蚀的能力;对于设置在中间包中的钢液过滤器和挡渣堰板,要求能承受钢水的热冲击和一定的静压力。
挡渣堰板在吸附钢水中有害杂质的同时,还改变了钢水在中间包中的流态,使钢水在中间包内产生回流,钢水中的各种夹杂物得以上浮,达到钢水与夹杂物的有效分离。
为了更好地去除钢水中的各种夹杂物,还可在中间包内安装钢水过滤器。
CaO达到99%的陶瓷过滤器,可有效地去除钢水中各种硅酸盐夹杂和细小的Al2O3等氧化物夹杂,使钢的质量显著提高。
中间包使用上下挡渣堰的目的是促进夹杂物上浮,但如果夹杂物上浮到钢渣界面时没有液渣吸附Al2O3,则Al2O3会聚集成不稳定的团块,受到钢水的搅动,会重新进入钢水中,这样就影响了中间包加上下挡渣堰的效果。
提高中间包镁质挡渣墙使用性能的研究
拌机干混尧加水搅拌袁在小型震动台上震动成型为 抗折强度以及 1500益线变化指标检测袁检测结果见
40mm伊40mm伊160mm 的试样袁养护 24h 后袁分别进 表 2遥
表 2 调整 SiO2 微粉各配比实测指标值
项目
体积密度 g/cm3
耐压强度 Mpa
抗折强度 Mpa
平均线变化%
备注
配比 1
2.71
2 镁质挡渣墙调整配料前情况
酒钢耐材公司镁质挡渣墙采用 97 高纯镁砂作
为骨料袁基质部分采用 97 电熔镁砂和 SiO2 微粉袁骨 料与基质部分比例为 70:30袁 外加部分添加剂调整 其防爆性能和施工性能遥 设计理论基于 MgO-SiO2 二元相图袁 基质部分保证在 MgO+Mg2SiO4 分系统 内袁结合剂原理采用 MgO-SiO2-H2O 凝胶结合袁SiO2 微粉作为镁质挡墙结合剂的优势在于其成本低廉袁 并能有效降低骨料中 MgO 的水化反应袁同时高温状 态下形成陶瓷结合具有较高的高温强度[3]遥 该产品 在不锈钢中间包上安装使用袁穿孔问题一直未能完 全解决袁月穿孔率在 5%耀6%之间遥 通过观察用后挡 渣墙的外观和内部形态袁发现该挡渣墙穿孔区别于 其他挡渣墙穿孔在于穿孔位置的异常袁该挡渣墙穿 孔从底部过钢位置开始渊正常应位于渣线部位开始 穿孔冤袁 并且本体存在一定变形曰 从挡渣墙断面观 察袁挡渣墙存在 15耀20mm 的渗透层遥 穿孔挡渣墙使 用情况如图 1尧图 2 所示遥 通过大量研究袁判断挡渣 墙穿孔的主要原因为高温强度不足和抗渣渗透能 力不足所导致袁并从以上两个方面着手解决遥
30.65
3.75
110益伊24h
2.72
31.30
4.70
-0.20
1500益伊3h
中间包镁质涂料的研制与试用
④ 解体容 易 ， 于拆包 。 易
１２ 材 质 选 择 ．
１２． 材 质 ． １
包 钢 钢 水 条 件 恶 劣 ， １制 砖 砂 烧 结 严 重 ， 们 ９ 我
采用 ９ 结镁砂 为 主 料 ５镁 砂 粉 为 基料 ， ５烧 ９ 以提 高
其 抗 渣 性 。 经 多 次 试 验 确 定 骨 料 临 界 粒 度 为 ３ ｍ， ａ ｒ ３
试 验 ． 得初步成效 。 取
关键词： 中间 包 ； 质涂 料 ； 制 镁 研 中 围 分 类 号 ：Ｑ１５７ ３ Ｔ １５ ７ ３ Ｔ ７ １ ；Ｑ ７ ．３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０９一ｓ３ （ｏ２ｏ 一（ １ —０ １０ ４ ８２ｑ １ｌ ］ ３ ３ ０
随着 连铸材料 的快 速 发展 ， 中间包 的功能 化越 （
来 越 重 要 ） 镁 质 涂 料 成 为 影 响 成 坯 质 量 很 重 要 的 环 ， 节 ， 们研 制的 中间包 涂料 经包 钢连 铸的 多次 试验 ， 我 已 取 得 了初 步 的成 效 。
火性 能 ， 保 结 合 剂 与 原 料 各 组 分 在 一 定 状 态 下 有 较 确
好 的稳定性 、 亲合 力和结合力 ． 同时满足施 工铺 展性 、 流动性 、 附着性等要 求 ， 做多次试验 ， 结果 见表 １ ：
③抗 钢水 和渣 的渗透 性好 。
维的加 入起 到应 用 松弛 的作 用 ， 会 因应 力 紧 张 而 不 炸裂、 离， 剥 有适 当的收缩 性 ， 于拆 除 ， 时可 以快 易 同 速烘 烤 而不炸裂 。另外 ， 加入纤维 材 料 ， 以调节 其体
密 ， 其 具有保 温性 能 。 使
镁质铝镁质复合型挡渣墙的研制
第３期严培忠，等：镁质一铝镁质复合型挡渣墙的研制２０１０年６月２．３两种材料相接部位的抗渣性研究从图１所示抗渣试验后坩埚试样的剖面可以看出，铝镁质和镁质浇注料按ｌ：１质量比所制混合料的抗渣性比铝镁质浇注料的差一些，但比镁质浇注料的好。
考虑到实际生产中铝镁质浇注料的密度要比镁质浇注料大一些，且其流动性也稍好一些，推测在实际相接部位存在铝镁质浇注料嵌入镁质浇注料中的趋势。
这相当于向镁质浇注料中加入了刚玉与氧化铝微粉，因此可提高镁质材料的抗热震性与抗碱性渣的渗透性，但其抗渣侵蚀性会降低。
然而，只要操作得当，严格控制两材质相接部位的实际面积，基本上还是以发挥镁质和铝镁质浇注料的各自优点为主。
图１抗渣试验后坩埚试样剖面的照片Ｆｉｇ．１Ｓｅｃｔｉｏｎｐｈｏｔｏｓｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎｓａｆｔｅｒｓｌａｇ—ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔ２．４复合成型工艺参数的确定复合振动成型时，两种浇注料的接合界面是不平整的，其形态大致可以分波浪形和单面倾斜形２类，将其界面的最高点与最低点之间的高度差称为界面波动幅度，其大小影响复合界面的位置。
水平复合成型（平振）是采用以挡板隔开的方式一次振动成型。
上下复合成型（立振）采用２次延时振动，第１次振动是在只有镁质浇注料时进行，第２次振动是在两浇注料接触之后进行的。
试验中发现，立振时第１次振动所用时间对复合挡渣墙的强度影响不大，但立振时第２次振动时间和平振时的振动时间对复合挡墙的强度和界面波动幅度都有一定影响：振动时间延长，墙体强度有保障，但界面波动幅度较大，影响复合型挡墙渣线部位的使用效果；振动时间短，界面波动幅度较小，但墙体强度可能无法保证。
立振时两种浇注料接触之后的第２次振动时间对试样抗折强度及界面波动幅度的影响见图２。
从图２中可以看出：随着振动时间的延长，试样强度会提高，振动３ｒａｉｎ时，强度达到最高值，继续振动，强度变化不大，且呈下降趋势；界面波动幅度随振动时间的延长总体上是增加的，但是振动时间小于３ｒａｉｎ时，对界面波动幅度的影响较小，超过３ｍｉｎ，对界面波动的影响迅速增大。
中间包镁质干式料的研制
中间包镁质干式料的研制发表日期：2007-1-29 阅读次数：630近年来，随着高效连铸技术的快速发展，连铸钢坯质量的提高，中间包内衬采用耐火涂料或干式料的比例越来越高。
中间包干式工作衬一般采用镁质或镁钙质材料。
由于干式料为完全的干性，在低温使用时，镁砂颗粒之间没有烧结制品所具备的强度，颗粒之间只是靠低温结合剂的粘结作用形成整体。
在中高温使用时，由于镁质材料存在中温强度低的特点，需要添加适量的结合剂来提高其强度，以防止干式料坍塌。
因此，干式料用结合剂的选用非常重要。
根据干式料的施工特点，所使用的结合剂应具备以下特性：低温烘烤后强度大；中高温强度高；不污染钢水；不降低干式料的耐火性能。
山东中齐耐火材料公司的研究人员根据干式衬的使用要求，对不同的结合剂进行了对比试验，开发出了满足使用要求的干式料。
试验选用临界粒度为3mm的镁砂，外加5％的不同结合剂混合。
混合料采用干法压制成圆柱试样，成型试样经150℃×2h低温处理后冷却脱模，然后分别经300℃×lh、1000℃×3h、1500℃×3h热处理，然后检测其物理性能。
对于中间包干式料来说，适合采用的有机结合剂主要有沥青、酚醛树脂、松香、石蜡等。
对这几种结合剂的试验结果表明，酚醛树脂在三个试验温度下都具有良好的强度，可以保证干式料在低温加热处理后具有较高的强度以及较好的物理性能。
适合于干式料采用的无机结合剂主要有聚磷酸盐、固体水玻璃、氯化镁、硼玻璃、硼砂、普通玻璃等。
经过试验发现，使用硼玻璃的镁质材料在1000℃×3h、1500℃×3h处理后具有良好的强度。
这说明在中间包干式料中加入硼玻璃作为无机结合剂可以有效地解决中间包用镁质干式料中温强度偏低的问题，使其在使用过程中保持较高的中高温物理性能。
根据对各种结合剂的试验结果，山东中齐公司以镁砂为原料，加入酚醛树脂作为有机结合剂，以硼玻璃为无机结合剂，另外加入固化剂、硅微粉、磷酸盐等外加剂制成镁质干式料进行试验。