镁质干式料在水钢连铸中间包上的应用

镁质干式料在水钢连铸中间包上的应用作为与钢水直接接触的连铸中间包工作层用的耐火材料 ,应具有以下性能:不污染钢液 ,甚至能净化钢液;对熔渣和钢水具有较强的抗侵蚀性能和抗冲刷性能 ,尽可能延长中间包的连浇时间;使用后易于解体 ,减少翻包过程中对中间包永久层的损坏;施工方便、快速 ,降低工人的劳动强度 ,加快中间包的周转。随着水城钢铁集团有限责任公司以下简称“水钢”炼钢厂连铸工艺技术的发展 ,原来使用的中间包涂抹料已不能完全满足上述性能要求。从 2003年开始 ,水钢在连铸中间包工作层中逐渐以镁质干式料取代涂抹料 ,并取得了较好的应用效果。

1材料及施工

中间包镁质干式料采用振动成型、加热固化的方法施工。由于镁质干式料采用的是有机 -无机复合结合剂 ,而有机结合剂在一定温度下会分解而失去结合作用 ,因此要求施工时永久层的温度≤60℃。中间包镁质干式工作层要求的厚度为:包底 50～60mm,包壁 60～80 mm,冲击区 100～120 mm。中间包镁质干式工作层的施工工艺流程为:包底施工→胎模安装→包壁振动施工→小火烘干→冷却→脱模→大火烘烤→使用。当永久层的温度达到施工要求后 ,先安放座砖 ,然后将一定量的干式料倒入包底 ,用振动板振动平整、密实 ,以保证包底厚度。包底施工完毕后 ,安装胎模 ,调整胎模与永久层的距离 ,在胎模与永久层之间的空隙内加满干式料 ,开启振动器振捣 ,然后边加料边振捣 ,直到工作层密实并与包沿平齐。

用小火对胎模进行烘烤 ,温度控制在 200～250℃之间 ,烘烤 1～1. 5 h,使与胎模接触的干式料硬化并具有一定的强度。然后自然冷却或风冷 ,当胎模温度降至 80 ℃以下时脱模。上线烘烤一般在开浇前 90 min进行。由于干式料几乎不含水分 ,所以上线烘烤可采用大火快速烘烤 ,烘烤曲线见图 1。在前 30 min内烘烤至约 800℃,然后在 50 min内烘烤至 1 100 ℃并适当保温 ,总烘烤时间宜控制在 60～100min范围内。若烘烤时间过长 ,会加剧有机结合剂中碳的氧化 ,降低干式料工作层的抗侵蚀性能。

以前采用涂抹料时 ,中间包工作层的施工时间长达 25. 5 h。而采用镁质干式料后 ,中间包工作层的施工时间减少至约 9 h:包底和包壁振动施工 2 h,小火烘模 1. 5 h,胎模冷却及脱

模 4 h,上线烘烤 1. 5 h。

2使用情况

水钢一炼钢从 2003年开始使用镁质干式料以来 ,镁质干式料中间包的连浇炉数逐年提

高 2003年～2007年的平均连浇炉数分别为 18、29、35、51 ,目前已达 70炉以上。二炼钢从 2004年开始使用镁质干式料 ,经过不断改进 ,镁质干式料中间包的平均连浇时间也已

从 2004年的 8 h逐步提高到 2007年的镁质干式料与涂抹料的使用效果对比镁质干式料工作层在抗侵蚀性、自动翻包铸坯夹渣和使用寿命等方面均好于使用涂抹料的。

但是 ,镁质干式料在水钢这几年的应用实践中也曾出现过一些问题 ,如:脱模时料层局部被胎模带出 ,渣线部位和冲击区侵蚀冲刷严重。通过研究分析发现 ,料层被胎模带出与使用前胎模上的残料没有清理干净以及胎模表面的润滑剂涂抹不均匀有关。在后来的施工中 ,注意了胎模残料的清理和润滑剂的均匀涂抹 ,再没有发生此类问题。渣线部位和冲击区侵蚀冲刷严重的主要原因是所用干式料的抗侵蚀性能和抗冲刷性能较差。通过调整干式料配方 ,提高其抗侵蚀性能和抗冲刷性能 ,解决了此问题。

3结语

水钢几年的使用实践证明 ,中间包镁质干式料施工快速快 ,解体翻包容易 ,使用寿命长 ,对永久层保护较好 ,能较好地满足水钢连铸中间包的技术要求。