连铸中间包用干式振动料的研究进展
废中间包干式料用于生产转炉造渣剂的可行性研究
废中间包干式料用于生产转炉造渣剂的可行性研究作者:孔维斌来源:《河南科技》2020年第04期摘要:P市某钢厂目前使用的干式振动料主要以镁砂为原料、酚醛树脂作结合剂生产的镁质干式料。
每年产生大量的废中间包干式料,不仅污染环境,而且后续处理难度大,给正常生产经营造成一定的困扰。
由此,本文提出利用废中间包干式料来生产转炉造渣剂,以为解决废中间包干式料提供一种新的途径。
通过试验可知,利用废中间包干式料生产转炉造渣剂是可行性的。
关键词:中间包;镁质干式料;转炉造渣剂中图分类号:X757 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2020)04-0039-03Abstract: At present, magnesia is mainly used as the raw material and phenolic resin as the binder in a steel plant in P city. A large number of waste tundish dry materials are produced every year, which not only pollutes the environment, but also makes the follow-up treatment difficult,which causes certain problems to the normal production and operation. Therefore, this paper put forward a new way to produce converter slag making agent by using waste tundish dry material. It can be seen from the test that it is feasible to produce converter slag making agent with waste tundish dry material.Keywords: tundish;magnesium dry charge;converter slagging agent1 中间包干式料概述中间包冶炼技术是连铸工艺的一个重要组成部分。
中间包镁质干式振动料抗渣性能研究
摘 要 以粒度为 3 ~ 1、≤1、≤0.088 mm的中档烧结镁砂为主要原料 , 按骨料与基质的质量比 65 35配料 , 选 用糖 、硅酸钠为复合结合剂制备了镁质干式振动料试样 。 采用静态坩埚法研究了糖 、硅酸钠加入量和添加剂 (分别为铝矾土粉 , α-Al2 O3 粉 )对干式振动料抗渣性能的影响 。结果表明 :1)糖 、硅酸钠复合加入对镁质干式振 动料抗渣性能不利 , 糖和硅酸钠加入量 (w)分别为 4%和 2%时相对最好 ;2)镁质干式振动料的渣蚀过程以渗 透为主 ;引入高铝矾土粉和 α-Al2O3 粉均可与镁砂 (MgO)高温下反应生成的尖晶石 (MA)可以显著提高干式振 动料的抗渣性能 。 关键词 干式振动料 , 中间包 , 环保型结合剂 , 抗渣性能
[ 2] 李友胜 , 郭江华 , 李楠 .中间包镁质 干式料用 结合剂的 研究 [ J] . 耐火材料 , 2007, 41(5):344 -347.
[ 3] 李芳 , 刘开琪 , 王秉军 , 等 .连铸中间包用环保型镁 质干式料的开 发 [ J] .耐火材料 , 2009, 43(5):374 -377.
SlagresistanceofMgObaseddryvibratingmixfortundish/ChengPeng, WangXitang, PengYuntao, etal// NaihuoCailiao.-2010, 44(5):359 MgO baseddryvibratingmixwaspreparedwithmedium gradesinteredmagnesia(3 -1, ≤1, ≤0.088 mm)asmainstartingmaterialandediblesugar-sodium silicateasbinder.Themassratioofaggregateand matrixis65 35.Theeffectsofadditives(highaluminabauxitepowderorα-Al2O3 powder)andsugarsodium silicatebinderonslagresistanceofthemixwereinvestigatedbythestaticcruciblemethod.Theresultsshow that:(1)ediblesugar-sodium silicatebinderharmstheslagresistanceofMgObaseddryvibratingmix, andtheoptimum additionsofsugarandsodium silicateare4% and2%, respectively;(2)the mainslagcorrosionofthemixispenetration;highaluminabauxiteandα-Al2 O3 inthematrixcanimprove theslagresistance, whichmainlyattributestotheformationofspinel. Keywords:Dryvibratingmix, Tundish, Environmentalfriendlybinder, Slagresistance Author' saddress:WuhanResearchInstituteofMetallurgyConstructionCo., Ltd.ofMCC Group, Wuhan 430081, Hubei, China
连铸中间包工作衬的历史及其最新研究进展
3国家自然科学基金重点资助项目(50332010);国家自然科学基金资助项目(50572004) 吴武华:男,1969年生,硕士,高级工程师 孙加林:教授 Tel :010********* E 2mail :wwwh558558@连铸中间包工作衬的历史及其最新研究进展3吴武华1,薛文东1,高长贺1,2,孙伙长2,孙加林1(1 北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2 北京金隅集团通达耐火技术公司,北京100085) 摘要 从中间包工作衬所用耐火材料的发展历史出发,将其所用耐火材料大致分为四代———无工作衬、绝热板、涂料和干式振动料。
然后分别阐述此四代中间包工作衬用耐火材料的性能和实际使用过程中应注意的问题,并比较得出其各自性能的优缺点。
最后重点论述最新一代———第四代工作衬,即干式振动料的发展背景、目前研发中存在的问题及作者对研发该干式振动料的总体思路和预期推广应用前景。
关键词 连铸中间包及其工作衬 无工作衬 绝热板 涂料 干式振动料The History and R ecent R esearch Progress of the Working Liningfor Continuous C asting TundishesWU Wuhua 1,XU E Wendong 1,GAO Changhe 1,2,SUN Huochang 2,SU N Jialin 1(1 School of Materials Science and Engineering ,University of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083;2 Tongda Ref ractory Technologies Company ,Jinyu Corporation Beijing ,Beijing 100085)Abstract From the developing history perspective of the working lining for continuous casting tundishes ,theworking lining can be divided into four generations ———non 2working lining ,insulating board lining ,coating materials and dry vibrating materials.Then their performance and the problems during their practical use are introduced respec 2tively ,and their advantages and disadvantages are concluded through comparisons.Finally it is mainly discussed on the 4th generation ———dry vibrating materials ———about its developing background ,problems while researching and develo 2ping at present ,as well as its overall research &development clue and its promising application prospect f rom the au 2thor ’s viewpoint.K ey w ords continuous casting tundish &its working lining ,non 2working lining ,insulating board ,coatingmaterials ,dry vibrating materials 在钢连铸工艺系统中,最初中间包只起着钢包和结晶器之间的缓冲器的作用。
中间包工作层用耐火材料干式料特点及施工方法详解
中间包工作层用耐火材料干式料特点及施工方法详解一、中间包干式料概述干式料是不加水或液体结合剂而用振动法成型的不定形耐火材料。
在振动作用下,材料可形成致密而均匀的整体,加热时靠热固性结合剂或陶瓷烧结剂使其产生强度。
干式振动料是由耐火骨料、粉料、烧结剂和外加剂组成的。
其特点为:此种材料在振动力作用下易于流动,其中粉料即使在很小的振动力作用下也能填充颗粒堆积间的极小孔隙,获得具有较高充填密度的致密体。
使用中靠加热形成一层具有一定强度的使用工作面。
而非工作面仍有部分未烧结呈原致密堆积结构。
这种结构有助于减少由于膨胀或收缩而产生的应力;有助于阻碍裂纹的扩散与延伸;有助于阻止金属熔体的侵入,且便于拆包清理。
这种材料用振动方法在施工现场施工,施工简便、施工期短、无需养护和烘烤,可直接快速升温使工作层烧结投入使用。
二、干式料的特点1、快速施工,采用合适的施工方法可以在几分钟内完成作业,大大降低了工人的劳动强度,减少了人为因素带来的安全隐患。
2、干法成型,无需长时间烘烤即可投入使用,降低了能耗,大大的加快了中间包的周转速度。
3、良好的抗侵蚀性能,提高了内衬寿命,满足了长时间浇钢的需求,大大降低了炼钢成本。
4、依靠酚醛树脂作结合剂来获得脱模强度,减少了磷的污染,净化钢水,可满足冶炼不同钢种的要求,但树脂结合的干式料容易增碳。
在各个温度条件下有合理的线变化,容易翻包。
与使用涂料相比,中间包干法施工克服了手工涂抹的缺点,尤其是在使用寿命上的大幅度提高满足了钢铁行业连续化操作的要求,近几年来得到了快速的应用,已经呈现出全面取代中间包涂料的趋势。
三、中间包干式料施工方法1、施工准备①首先清理干净胎模,并在其四周刷上一层用机油或水搅拌均匀的石墨粉,然后让胎模自然风干。
在胎模上按要求位置装上能正常工作的振动电机,安装后要仔细检查是否牢固,防止在使用中各紧固件松动;②等中间包温度降低到50℃以下方可施工,永久层必须清理干净,不能粘附有残余涂料或粉尘,不得向中间包内洒水;③准备好需要使用的涂料。
基质组成对中间包干式振动料性能的影响
!% &" 抗渗剂对干式料抗渣渗透性能的影响 同时引入抗渗剂特级矾土和预合成尖晶石是为 了改善镁质耐火材料所固有的抗渣渗透性能差的缺 陷。由于镁质材料中 ’(! )& 含量应控制在 *+ , #$+ [ -] 范围内 , 所以本试验在添加 .+ 特级矾土微粉的基 础上, 固定基质料总量不变, 调整尖晶石用量, 研究了 尖晶石加入量对干式料抗渣渗透性的影响, 结果见图 & 和图 / 。从 图 中 可 以 明 显 看 出, 尖晶石加入量为 !+ 的抗渣试样的渣渗透程度最小。因此, 本试验试 样的尖晶石适宜加入量在 !+ 左右。
图 )@ 固体酚醛树脂加入量对干式料耐压强度的影响 !"#$ ) %&’()*&+*, -’ ,-(". /0*&-("+ 1*,"& 2.."3"-&, -& +1),04 "&# ,31* -’ .15 6"7123"-& 823*1"2(,
分散在干式料基质中的固体酚醛树脂在加热过程中 先逐渐软化后固化, 到 .-+ 4 时完全固化, 将干式料 的骨料和基质粘结在一起, 形成具有一定强度的结合 体。随着固体酚醛树脂加入量的逐渐增加, 此结合体 的组织结构也不断优化, 到 *# 左右时组织结构达到 最佳, 再增加结合剂用量就会恶化结合体的组织结构 而使试样的强度开始下降。而经过) )++ 4 处理后的 试样, 由于此时酚醛树脂的结合作用失效, 所以当其 加入量大于 *# 后再增加用量, 试样的强度反而显著 降低。 ., .@ 中温烧结剂对干式料强度的影响 由于低温结合剂酚醛树脂到中温时已失去结合 作用, 且所用镁质材料又难以烧结, 因此引入中温烧 结剂 ( 硼砂或氟化钠或六偏) , 以保证浇钢前中间包 干式衬经中温 ( ) +++ 4 以上) 烘烤后有一定的强度。 图 . 分别示出了加中温烧结剂的第二组试样经 ) )++ 4 处理后的常温耐压与抗折强度。 从图 . 中可以看出: 随着硼砂加入量的增加, 经 ) )++ 4 处理后试样的强度逐渐提高, 但加入量增至 .# 时耐压强度开始降低; 随着氟化钠加入量的增加, 强 试样的耐压强度逐渐增加, 但由 )# 增到 ), -# 时, 度又开始下降; 随着六偏加入量的增加, 试样的耐压 强度先增后降, )# 时最高; 三种烧结剂对抗折强度的 影响趋势与耐压强度的基本相同, 而且从强度的绝对 数值上来看, 掺加硼砂的试样最高, 氟化钠的次之, 六 偏的最小。 可见, 本试验所选用的 ( 种烧结剂在 ) )++ 4 下 均能使试样基质出现液相而促进其烧结, 从而使试样 获得一定的中温烘烤强度。上述试验结果表明, 当硼 砂、 氟化钠和六偏的加入量分别为 ), -# 、 )# 、 )# 时, 试样的烧后强度最高, 对干式料的促烧效果最好, 而且 ( 种烧结剂的促烧作用由强到弱是: 硼砂 B 氟化 钠 B 六偏。
浅谈中间包工作层用干式捣打料
浅谈中间包工作层用干式捣打料中间包是炼钢工艺中的最后一个容器,主要起稳定钢水流量、去夹杂、分流和保证钢水连续浇铸不断流的作用。
而中间包工作层会用到捣打料,这种中间包工作层用的干式捣打料是一种新型不定型耐火材料。
它以电熔镁砂为主要原料,固体酚醛树脂作结合剂,具有隔热、保温、净化钢水、翻包容易等优点,可以代替传统的镁质涂料及绝热板,使用寿命大幅度提高。
除此之外,全通窑业这类捣打料还具有耐火度高、强度好、不易产生裂缝、作用寿命长、施工方便、施工后养护简单、容易筑炉、烧结后密度强、不渗漏而且容易拆除、化学性能稳定、耐侵蚀、耐磨损、抗剥落、不粘渣、保温节能等一系列优点,广泛应用在中间包包衬。
中间包工作层用干式捣打料的运输、使用:一、材料在运输、仓储过程中要防水防潮,严禁雨淋。
如因上述情况造成结块成团,则废弃不用。
二、配比:袋装粉料:100kg 专用结合剂:7~7.5kg。
注:施工时可根据搅拌机容量,按上述比例自行添加配料量。
三、混合搅拌:搅拌采用强制式搅拌机,先将袋装粉料加入搅拌机内,干混1~2分钟,按粉料加入多少另加7~7.5%的专用结合剂,再混3~4分钟,待料色均一后即可出料。
出搅拌机后的拌和料,应在2小时内用完,如料凝结硬化,则不宜再用。
四、捣打:现场施工时如果支设有模板,则模板上要先涂油或贴油纸。
捣打料施工时宜采用捣固锤或平板振动器,每次铺料厚度不宜超过250mm,刮平后再捣打或振动,捣打时应均匀密实,逐锤压半锤,连续移动,由外向内,一圈一圈地捣打。
如一次捣打不够厚度,则应把表面扒毛,再铺第二层料捣打。
用平板振动器同上。
施工时应根据现场使用情况适时调整配料量,最好是现配现用,当班配料当班用完,避免浪费。
在我国大力发展冶金行业的今天,钢铁行业对耐火材料需求越来越苛刻,这就要求,它应具备对冶炼钢铁污染少,使用寿命长,能够降低生产成本等性能,中间包工作层用干式捣打料正是适应整个形势发展的需要孕育的一种新型耐火不定型耐火材料。
干式料中间包
键字:干式料;随着连铸工艺的优化及对连铸钢坯质量要求的提高,中间包内衬采用耐火涂料或干式料的比例越来越高。
中间包是炼钢过程中接受从钢包流出来的钢水,并将钢水分配到各结晶器中去的连铸设备。
目前,中间包从缓冲器的作用已经演变成为钢水精炼的终端设备,其作用主要有两个:一是钢水的精炼;二是非金属夹杂的消除。
这就对中间包内衬用耐火材料提出了更高的要求。
在干式振动料没有出现以前,中间包内衬经过3个阶段的发展——无工作衬、绝热板和耐火涂料,但这3个阶段中间包内衬的使用寿命都很短,尤其是随着中间包快速更换水口技术的迅速推广,中间包的使用寿命得到大幅度提高,这就对中间包内衬的性能提出了更高的要求。
到上世纪90年代末开始出现干式振动料(以下简称干式料),与前3个阶段相比,干式料烘烤时易硬化、脱模后衬体强度高,使用中整体性好,耐钢水、渣液的冲刷、侵蚀,使用后易与永久层分离,便于翻包。
2003年年初,国内大中型钢铁公司先后在中间包上试用干式料,大大提高了中间包的使用寿命。
北京通达耐火技术有限公司生产的干式料,在中间包上使用40多个小时依然保持着良好的完整性。
传统的干式料一般以粉状酚醛树脂作为黏合剂。
该黏合剂含有一定量的甲醛和游离酚,在烘烤和使用过程中产生很臭的有害烟气,危害环境和职工身体健康;酚醛树脂碳化后的残碳留于包衬中,还会带来钢水增碳的问题;同时酚醛树脂作为有机物,在冶炼低碳钢时又容易往钢水中带入氢。
氢对钢品质的影响非常严重,是形成钢中白点、发纹、气孔等缺陷的主要原因。
由于传统干式料存在的缺陷,同时结合剂没有残留碳和氢,不会带来钢水增碳、增氢问题,符合目前材料应用领域向环保型发展的技术趋势,将有很好的应用前景。
2005年年初,上海、武汉生产干式料的厂家,先后研制出不含树脂的干式料,有效地弥补了第一代干式料在环保方面的不足。
但他们研制的黏合剂及其产品还存在泛潮、储放期短的问题。
2005年6月,攀钢冶金材料有限责任公司开始了环保型干式料的研制工作,经过3个月的探索,成功地解决了有害烟气危害环境和人身健康等问题,取得了试验室阶段的初步效果。
连铸中间包干式料用无碳环保型结合剂
连铸中间包干式料用无碳环保型结合剂简介近年来,国内连铸中间包工作衬用第一代干式振动料多数是以热塑性干粉树脂做结合剂,取得了连续铸钢技术上的进展,低温烘烤易硬化,脱摸后衬体强度高使用整体性好,高温下无低熔点物相的形成,提高了连浇时间,但逐步发现树脂干粉在使用中有如下缺点:1酚醛树脂体成份复杂含有多种害气,如:苯,NH3等刺激性挥发物,严重污染环境,影响现场人员的身体健康;2污染钢水树脂在高温下会碳化形成残留碳,使钢水增碳,满足不了冶炼低碳钢的要求,另外还有增氢问题造成钢材氢脆,还有增磷,增硫问题;3 中温强度下降实验与实践过程中发现,从300度到1100度在线烘烤期间,强度急剧下降,因碳的氧化,造成干式料整体发酥,如果烘烤时间过长会造成其他部件如塞棒水口座砖等表皮氧化,强度下降,缩短使用寿命,还有塌包现象发生。
4 成本因素因树脂这种产品生产原料苯粉等价格忽高忽低,造成树脂市场价格不稳定,总体价格高,直接造成生产成本高,市场竞争力缩小。
针对以上几点,经过我公司技术人员不断分析研究,推出新的结合剂来代替树脂粉,取得了一定的经济和社会效益,新型结合剂和树脂干粉相比有如下优点;1.无有害气体,不污染环境,不影响工人身体健康;2.无碳、硫、磷、氢等避免钢水增碳,为冶炼品种钢打下好的基础;3.低中温烘烤时间可随机操作,不受现场烘烤条件的约束,不氧化,中温在线烘烤时强度不降反升,避免塌包事故发生,高温强度适中,用后翻包时易和永久层分离。
4.抗渣侵蚀性能优于树脂结合的,渣蚀过程以渗透为主。
5.市场价格相比树脂低,与以往干式料配比大致相同,不用大副更改原配方,节约了总体成本。
创造了效益,得到用户的认可。
本结合剂在多家用户使用后反应良好。
主材质同等的条件下使用寿命相当。
请用户改善思路,跟上形势,发展企业,创造效益。
共同合作发展。
宝钢连铸中间包干式料应用前瞻
宝钢连铸中间包干式料应用前瞻摘要:随着宝钢连铸工艺的优化及对连铸钢坯质量要求的提高,中间包内衬采用耐火喷涂料(涂抹料)向镁质干式料发展的需求越来越高。
中间包是炼钢过程中接受从钢包流出来的钢水,并将钢水分配到各结晶器中去的连铸设备。
目前,中间包从缓冲器的作用已经演变成为钢水精炼的终端设备,其作用主要有两个:一是钢水的精炼;二是非金属夹杂的消除。
这就对中间包内衬用耐火材料提出了更高的要求。
在干式振动料没有出现以前,中间包内衬经过3个阶段的发展——无工作衬、绝热板和耐火涂料,但这三个阶段中间包内衬的使用寿命都很短,尤其是随着中间包快速更换水口技术的迅速推广,中间包的使用寿命得到大幅度提高,这就对中间包内衬的性能提出了更高的要求。
关键词:中间包、干式料、施工工艺1 中间包综述中间包是钢包与结晶器之间的中间容器。
使用中间包的目的是减少钢水的静压力,使钢流平稳注入结晶器。
钢水在中间包内停留时,使非金属夹杂物有机会上浮;在多流连铸机上,可以通过中间包将钢水分配到每个结晶器;在多炉连浇时,中间包可以贮存一定数量的钢水以保证更换钢包时钢水连续浇注。
1.1 中间包的功能:1、降低钢水静压力,稳定钢流,平衡地将钢水注入结晶器,减少钢流对结晶器中初生坯壳的冲刷:2、贮存钢水并保证钢水温度均匀,为多炉连浇连铸创造条件;3、净化钢水,可以使钢水较长时间的停留在中问包内并保持温度基本不变,有利于中间包冶金的进行,达到对钢液的进一步净化;为生产高纯净度的钢,在中间包采用挡墙加坝、吹氩、陶瓷过滤器等措施,可大幅度降低钢中非金属夹杂物含量;4、分流钢水,在多流连铸系统上,中间包把钢水分配给各支结晶器;5、防止钢液的再污染,通过中间包密封及中间包钢液面使用保护渣,防止中间包钢水的二次氧化反应,避免钢液吸氧吸氮。
1.2中问包的结构中间包按照功能结构可分为三个部分:1、衬体部分:它包括中间包的容器底部和侧壁用耐火材料,通常由保温层、永久衬、工作衬和冲击垫组成,这部分的耐火材料在中间包中的用量最大。
环保型中间包干式振动料的研制的开题报告
环保型中间包干式振动料的研制的开题报告开题报告:环保型中间包干式振动料的研制一、选题背景中间包振动料是目前生产过程中比较常见的一种材料,它通常用于填充金属材料的空隙,起到减震降噪的作用。
目前市面上的中间包振动料大多是油性或溶剂型,这些材料含有大量的溶剂和有机化合物,对环境和人体健康都存在较大威胁。
针对这些问题,需要研制一种新型的环保型中间包振动料,以替代现有的油性或溶剂型材料。
二、研究目的本研究旨在研制一种环保型的中间包干式振动料,具有以下特点:1.不含有机溶剂和有害物质,对环境和人体健康无害;2.具有良好的减震降噪效果;3.使用方便,能够快速固化,提高生产效率;4.成本低廉,适用于大规模生产。
三、研究内容1.收集和分析现有中间包振动料的制作工艺和性能指标。
2.选择合适的环保材料,研发一种基于无机材料的中间包干式振动料配方。
3.通过实验确定最佳的材料配比和固化条件。
4.进行性能测试,包括减震性能、固化速度、抗老化性能等指标。
5.对比分析新研制的环保型中间包干式振动料与传统的油性或溶剂型产品的差异和优劣。
四、研究意义研发一种新型的环保中间包干式振动料,将有利于降低生产过程中对环境的污染,同时保障生产工人的身体健康。
此外,新产品具有较好的经济效益和应用前景。
五、研究方法和技术路线1.收集和分析现有中间包振动料的制作工艺和性能指标。
2.选择合适的环保材料,研发一种基于无机材料的中间包干式振动料配方。
3.通过实验确定最佳的材料配比和固化条件。
4.进行性能测试,包括减震性能、固化速度、抗老化性能等指标。
5.对比分析新研制的环保型中间包干式振动料与传统的油性或溶剂型产品的差异和优劣。
六、预期成果1.研究得到一种基于无机材料的环保型中间包干式振动料配方。
2.研究得到最佳的材料配比和固化条件。
3.研究得到新材料的性能测试结果。
4.研究得到新研制的环保型中间包干式振动料与传统产品的对比分析结果。
七、研究周期和预算本研究的周期为1年,预算为10万元。
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1 干式料的种类
中间包干式料依据材质不同,可以分为镁质、镁
徐勇:男,1982年生,硕士,工程师。 Email:willowanselm@163.com 收稿日期:2017-11-20
编辑:周丽红
http://www.nhcl.com.cn 2018/5 耐火材料 /REFRACTORIES 389
中间包工作衬在使用过程中与钢水直接接触,需 要具有以下基本要求:施工、烘烤简便,使用后容易翻 包而不损坏永久层;高的耐火度和高温强度,较好的 高温化学稳定性,不污染钢水或使钢水二次氧化;优 良的抗热震性和体积稳定性;良好的抗渣侵蚀和渗透 性能;较好的保温性能等[2]。作为第四代中间包工作 衬,干式料除具有以上特点外,还具有设备简单,劳动 强度低,烘烤时间短,中间包周转快,使用寿命长和节 能降耗等优点,现已在各大钢厂得到了广泛应用[3-5]。
近年来,对干式料的研究越来越多,也取得了一 些成果。以下介绍了干式料的种类、结合剂、添加剂 及再生料在干式料中应用的研究进展。 0
钙质、氧化镁-镁橄榄石质、硅质和镁碳质等。 1.1 镁质干式料
镁质干式料是以电熔镁砂或烧结镁砂为主原料, 辅以各种结合剂而制备出的中间包干式料。
李芳等 [6]对比 了 分 别 以 电 熔 镁 砂 和 中 档 烧 结 镁 砂为主原料的无机盐结合镁质干式料在不同温度热 处理后的物理性能,发现以电熔镁砂为原料的干式料 的物理性能更优良。何 国 柱 等[7]发 现,颗 粒 级 配 会 影 响 镁 质 干 式 料 的 体 积 密 度 :当 连 续 颗 粒 的 加 入 过 分集中时,不利于提高干式料的体积密度;而连续颗 粒 的 加 入 间 隔 分 布 时,有 利 于 提 高 干 式 料 的 体 积 密度。 1.2 镁钙质干式料
2018 年 第 52卷
第105期月
389~395
连铸中间包用干式振动料的研究进展
徐 勇
武汉如星科技有限公司 湖北武汉 430415
摘 要:连铸中间包用干式振动料是继无工作衬、绝热板、涂抹料后的第四代中间包工作衬,起着精炼钢水、洁 净钢水和去除非金属夹杂等作用,具有施工方便,周转快,烘烤时间短,节能降耗等诸多优点,得到了大量的研 究和广泛应用。环保型或复合型的低温结合剂代替传统的树脂结合剂,使得干式料的性能更加优异,使用更加 环保;再生料的使用,降低了干式料的成本。然而,现在使用的低温和中温结合剂一般含有较多 Na、P、B元素, 或少量碳元素,会影响干式料的使用寿命和超低碳钢及品种钢的品质;而且干式料抗渣侵蚀渗透研究方面的理 论和方法还较少,再生料应用的报道也不多。因此,总结了干式料的种类,干式料用结合剂、添加剂和再生料在 干式料中应用的研究进展,并对今后干式料研究的方向和前景进行了展望。 关键词:中间包;干式振动料;结合剂;添加剂;再生料
镁橄榄石(M2S)作为一种优质耐火原料,具有熔 点高,热导率低,隔热性能良好,耐火度高,使用前不 需煅烧,化学稳定性好,耐熔融金属和渣的侵蚀性优 良,与 大 部 分 碱 性 耐 火 原 料 的 相 容 性 良 好 等 优 点 [2,13]。相对于镁 砂 而 言,镁 橄 榄 石 的 价 格 更 低 廉, 且资源丰富,分布范围广。利用其替代部分镁砂,在 满足使用要求的同时可进一步降低生产成本,节约自 然资源,节能减排和环境保护 。 [14]
耐火材料 /NAIHUO CAILIAO 2018年第 52卷
李友胜等[9]发现 CaO源以无水化活性的石灰石 的形式引 入 时,高 温 下 石 灰 石 分 解,一 部 分 以 游 离 CaO的形式存在;另一部分发生反应生成低熔点相钙 镁橄榄石(CMS)和硅酸二钙(C2S),而且 C2S在干式 料的冷却过程中发生 β→γ的相变,生成 γC2S物相, 引起体积效应,使得干式料中产生结构缺陷。所以, 随着石灰石加入量的增加,干式料中残留的 CaO和生 成的 γC2S物相会增加,而造成干式料的耐压强度显 著降低,干式料的解体性能逐渐改善。
镁钙质干式料是以镁钙砂为主原料,或以镁砂为 原料,加入 CaO源,然后辅以各种结合剂而制得的中 间包干式料。镁钙质干式料所含的游离 CaO可以与 钢中的氧化物夹杂以及[S]、[P]等反应,提高钢水洁 净度,且具有较强的抗熔渣侵蚀能力[8]。镁钙质干式 料中 CaO的来源有镁钙砂、石灰石、消石灰、镁白云石 等。近年来,对镁钙质干式料中 CaO的引入形式的研 究较多。
中图分类号:TQ175.73 文献标识码:A 文章编号:1001-1935(2018)05-0389-07 DOI:10.3969/j.issn.1001-1935.2018.05.017
连铸中间包是钢铁连铸过程中的关键装置之一, 它不仅起着接收钢包的钢水并将其连续、均匀、稳定 地注入结晶器,调整钢水流和除去非金属夹杂物,洁 净钢水等作用,同时还起着对钢水进行精炼的作用。 中间包工作衬大致经历了无工作衬→绝热板→涂料 →干式振动料(以下简称干式料)四个发展阶段,其寿 命对中间包的使用寿命至关重要[1]。随着连铸工艺 的优化及对连铸钢坯质量要求的提高,对中间包工作 衬的洁净化和长寿化提出了更高的要求。
程鹏等[10]的 究 也 发 现,加 入 部 分 石 灰 石 颗 粒 的镁钙质干式料的综合性能较好;石灰石细粉对提高 干式料热处理后的强度,改善干式料解体性能有一定 的帮助;而白云石颗粒和消石灰细粉对干式料的烧后 线变化率和低温结合强度有较明显的不利影响,不宜 作为干式料的 CaO源材料。
然而,王秉军等[11]却以烧结镁钙砂、镁砂和白云 石为主要原料,成功研制出抗侵蚀性能优良、解体性 良好的中间包干式料。文献[12]中以菱镁矿和石灰 石为骨料,镁砂和消石灰为细粉,成功研制出性能优 良的环保型的中间包干式料。笔者认为,若能选择合 适的低温、中温类型结合剂及加入量,来消除或抑制 消石灰和白云石加入对干式料的不利影响,那么将消 石灰和白云石作为 CaO源引入到镁钙质干式料中是 可行的。 1.3 氧化镁-镁橄榄石质干式料