钢包用刚玉尖晶石浇注料特点及施工介绍

钢包钢液温度范围在1550~1620℃左右，钢包在使用过程中要承受剧冷剧热的冲击。因炼钢钢包使用条件其苛刻，电弧对渣线、包壁部位腐蚀十分严重，造成耐材提前损坏，成为限制钢包砖衬里使用寿命的主要原因，因而钢包砖衬里比铁包砖要求更高。
 

钢包用浇注料为刚玉—尖晶石浇注料，具有良好的抗渣腐蚀、抗渗透能力，并具有优异的抗上述腐蚀、抗剥落能力，目前钢包衬一个服役周期约为1.5年。

 

钢包工作衬里

钢包渣砖主要是铝镁(碳)耐火材料，为提高钢包渣砖、透气砖、滑板和水口砖等关键部位的耐火材料应与钢包渣砖的耐火材料寿命保持同步。

 

底部喷射透气砖

在钢包底部埋入透气砖，利用氩气的搅拌作用，有效地均匀化钢水温度和成分，并使非金属夹杂物平滑地上浮，三钢闽光采用缝隙式透气砖，一个钢包使用寿命更换2个透气砖。

 

带滑板的包水口

钢包上水口是钢包内钢水流入中间包的通道，滑板则是控制流入中间包的水量大小的滑板，其材料均为镁碳质，使用寿命达不到工艺要求时，可更换。

 

刚玉-尖晶石浇注料的特性。

刚玉-尖晶石浇注料采用铝酸钙水泥作粘结剂，氧化物，如尖晶石细粉，氧化镁细粉，二氧化硅细粉，以及不同的添加剂作基质部分，尖晶石(熔点2135℃)和刚玉(熔点2050℃)作骨料。这种浇注料具有较强的耐磨性和耐冲蚀性，且化学稳定性良好，因此可以避免钢液碳化或对钢液总氧含量产生不利影响，同时在抗渣和抗热冲击性能方面表现较好。

 

刚玉-尖晶石浇注料的研究方向。

虽然刚玉-尖晶石浇注料作为钢包工作衬层用耐火材料已得到广泛应用，但其材料本身仍存在一些问题：，尖晶石原位生成时伴随着体积膨胀，虽然可使材料结构致密，提高抗渣渗透性，但由于膨胀量过大，也存在因膨胀量过大而造成材料龟裂剥落的缺点；第二，高密化常常导致材料抗热震性降低，材料易剥落；第三，熔渣与耐火材料的反应不可避免，熔渣易将夹杂到钢液中，特别是大尺寸夹杂，而这种夹杂严重损害了钢的稳定性。所以，有关刚玉-尖晶石浇注料的研究也是围绕上述三个方面展开的。

2.1提高浇注料的强度和抗热冲击能力。

为了提高浇注料的强度和抗热震性能，研究人员主要采用了调整原料成分，引入添加剂等方法来实现。高梅等采用了添加烧结尖晶石细粉提高刚玉-尖晶石浇注料的高温抗折强度，当试样中加入直径小于0.038mm的烧结尖晶石细粉时，高温抗折强度，抗热震性能，质量分数为5%。另外，尖晶石的类型和粒径对浇注料性能的影响也非常重要，这取决于尖晶石在高温下的分布和特殊反应。

 

刚玉浇注料与刚玉尖晶石浇注料的主要区别

刚玉浇注料在国外是一种很常见的耐火材料，以电熔白刚玉为原料，与铝酸钙水泥相结合。它的优点是：1、T-氧化铝晶内多孔封闭气孔，有利于抗热震性2、晶体表面异常长大有利于增强晶间结合3、超高温烧结，体积稳定。

部分刚玉料中加入20%~30%的镁铝尖晶石对提高抗热震性能和熔渣渗透性有显著效果，成为广泛使用的*钢包料，镁铝尖晶石可预制成微粒和细粉，也可借原位反应方式添加轻烧氧化镁细粉，而刚玉镁砂尖晶石耐火浇注料中一般采用富铝尖晶石作为耐火粉料。其Al2O3含量在58%~90%之间，MgO含量在9.5%~35%之间，即尖晶石品种不同，铝镁含量也不同。其中Al2O3、MgO含量分别为90%和9.5%，在一定条件下，可调节尖晶石粉质量比2.57，水泥质量比和电熔刚玉骨料质量比不变时可调节尖晶石粉质量比。材料为烧结型尖晶石，Al2O3为59.1%,MgO为32.14%。混凝土刚玉镁砂尖晶石耐火浇注料的原料、基质组成及配合比等基本不变，可采用不同粒度尖晶石粉配制。浇注料的抗渣能力和抗折渗透能力随尖晶石颗粒大小的减小而增强。由于加入预合成尖晶石可以减少镁砂粉的加入量，即可以降低新生成的MA的膨胀效应，同时作为其晶核，还可以镀在基体上烧结。

 

刚玉尖晶石浇注料的施工和烘烤

施工准备

一是在施工前制定好施工方案和现场平面图，并对各岗位施工人员进行技术交底，使操作人员能够掌握各工序的施工要点，同时也能了解钢包浇注料的施工和使用情况。

施工用料分别堆放在工地或搅拌机旁，也可安排专人从仓库到工地进行搬运，搬运过程中严禁受潮、受雨。

施工前需对进厂浇注料进行取样检查，符合浇注材料技术要求后方可使用。

搅动。

采用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌时不能混包、绳头等杂物，影响浇注效果和使用性能。

搅拌器要根据浇注料的现场拆包，搅拌量根据搅拌器的能力而定，浇注料要准确计量，并倒入搅拌器中。

采用先干拌后湿拌的工艺，浇注料加入搅拌器后，干拌2分钟，加水约5.2~5.5%，边拌边加水，先加入80%的水，然后视搅拌物稠度情况酌情加入(注意搅拌用水干净，自来水不能是污水)，湿拌4分钟，一次搅拌不少于6分钟，直至浇注料均匀，表面泛浆后出料，一般情况下，包底稍干，包壁稍稀(上述水分可参考)。

搅拌时应严格控制水的用量及搅拌时间，确保施工所需的稠度。过稀的浇注料对材料的性能有很大的影响。每一次搅动的数量、时间、加水的均匀和均匀，不可忽浓忽稀。如果发现搅拌料稠度不符合要求，应立即返回搅拌机进行加水或干料搅拌，严禁在浇筑时临时加水使用。

搅拌均匀的材料应在20分钟内浇注完毕，否则不利于长时间硬化浇注，从而影响钢包结构的强度。

每一次施工完毕或更换浇注料品种后，都要把搅拌器清洗干净。

禁止搅拌作业中途停止，将已开始搅拌的材料放入搅拌机内，如搅拌机在工作中发生故障，若短期内修复，在开机前按需清理部分材料，过一会儿再开机，开机后再投入这部分材料，如不能及时修复，则将机内浇注料全部清洗干净。

 

浇铸法

采用30~50mm的振动棒振动浇注。

首先在包底内浇注，把材料加足，用振动棒有序地振动打平，保证浇注层厚度或稍增。

包底打毕，放置2~4小时后，放置模芯，模芯应置于钢包正中，不可偏置，且要平放，模芯表面应清洁干净，处理上关滑和油污，以利脱模。

4.在振动浇筑作业中，应注意以下事项：

振动棒不能触碰模芯及隔热材料，因而与模芯及隔热材料应保持一定距离，但不能超过50mm。

振动棒的插入深度不应触及下层浇注料，但也不应距下层有50mm以上的距离。

振动棒在插入点距离不超过200mm时，应保持均匀密实的振动，振动棒拔起时应慢，不能突然拔起，以免留下空洞。

四、应由专人掌握振动棒，如发现有质量问题应及时处理，方可继续施工。

(5)浇注包壁一般是在两罐料一起振动的时候进行，每次加料厚度约250mm，达到均匀布料，并注意均匀振动，切忌漏振，振动要密实，不能有死角。预防出现麻面、空洞等应严格掌握振动工和质检工。

 

振动好包壁后，将钢包吊至温度稍高的地方，便于水蒸发，浇注体干燥，脱模时间应在12小时以上，一般为~24小时，具体可看衬体是否硬化。

脱模后自然烘干24小时，放在烤包区域，以利于尽快排除水分，同时做好烤包准备。

 

刚玉尖晶石浇注料的烘烤

由于整体浇注料钢包水分量较大，且材料结构致密，水分不易排出，因此在钢包烘烤过程中，应坚持长时间小火，逐步升温，防止急剧升温，严禁火猛猛烤，否则钢包出现崩剥落，前功尽弃。使用烘焙包机，按72小时制进行烘焙，分配如下：

小火期：不少于3班，24小时(只开半气)；

中火级：不少于3班，24小时(1/3的煤气只开1/3，加一点风扇，盖上)；

起火阶段：不少于3班，24小时(煤气，加足风管，盖盖)

二，烘烤曲线如下：

三、烘烤好的标准是包沿或包壁排气孔停止向外蒸发蒸汽。

烘烤一旦开始续进行，不得中途停止，否则会造成层状剥落现象。

运用

一是投入使用后，尽可能加快周转速度，做到红包迎钢，提高钢包利用率和周转速度。

钢包渣线段蚀损后可用同一种材料的浇注料修补，或用振动棒振实，用抹刀抹平，可延长包龄，节省浇注料用量。

 

耐火材料出现开裂、脱落、易磨损怎么办？想要解决问题，需要从根源挖掘，分析出真正的原因，荣盛耐材从事耐材生产、研发服务多年，能解决高温窑炉内衬的各种疑难问题，欢迎广大新老朋友咨询及技术交流。