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 鋼包襯耐火材料的選擇應(yīng)用

一早斯、鋼包敘述：

-鋼包作為冶煉（熔煉）杜戈、尤其是“精練”過程中必不可少的、重要的設(shè)備之一阶桦，越來越受到關(guān)注拉拨。

-鋼包襯耐火材料的材質(zhì)、絕熱性能铜朗，對鋼液降溫旦坷、鋼的質(zhì)量以及冶煉過程具有重要影響。

-首先嗅桑，對大中型鋼鐵企業(yè)用鋼包與鑄造企業(yè)用鋼包的結(jié)構(gòu)做一簡單的比較（見表1庶鸡、表2），就不難看出兩者間的不同放余。

 

 

 

-從表1可看出沈宛，鋼包通過使用微孔絕熱材料，可以顯著降低鋼板溫度烤惊，即減少熱損失通量乔煞，降低鋼液溫降速度。但一些單位的烘包“熱工曲線制度”尚有不盡人意之處柒室。

-從表2可看出渡贾，鋼包只有工作層且較薄，直接采用不定型耐火材料而且對材質(zhì)的選擇隨意性很大雄右，沒有采用隔熱材料空骚。耐火材料基體組織中的毛細孔道比大型鋼包增加了許多。導(dǎo)致熱損失通量加大擂仍，鋼液溫降速度加快囤屹，鋼板溫度增高熬甚。少數(shù)生產(chǎn)大件的鑄造企業(yè)也是用與大型鋼鐵企業(yè)類似的鋼包，但在隔熱層處理肋坚、烤包的熱工曲線上等因素考慮的不夠乡括。

-從鋼包的構(gòu)成不難看出單純依靠鋼包隔熱層來減少鋼液熱散失是不夠的。包襯耐火材料的性能智厌，特別是隔熱層耐火材料的熱導(dǎo)率對鋼包的溫降具有重要影響诲泌。

-鑄造企業(yè)使用的鋼包大多以小型包為主，包襯材料的選擇尔兆、粒度配比也比較隨意予裳，基本上沒考慮包襯耐火材料的氧勢指數(shù)，導(dǎo)致包襯耐火材料向鋼液傳氧能力加大蜈坛，導(dǎo)致鋼中增加的氧芙继，在鋼液降溫過程中將同合金元素反應(yīng)，使鋼中的合金元素氧化啦铣，并生成相應(yīng)的夾雜物锻碎。由于包襯的基體形成大量的孔洞，加大了熱損失通量获玻，加速鋼液溫降酣矮。在實際生產(chǎn)過程中產(chǎn)生由于鋼液中有夾雜物，加之鋼液溫度下降導(dǎo)致澆注溫度降低（尤其是澆注后期）缕兄，從而導(dǎo)致鑄件質(zhì)量下降颅挟。

二、對鋼液質(zhì)量和產(chǎn)生溫降的影響因素

-包襯耐火材料對鋼液質(zhì)量和產(chǎn)生溫降的形成主要因素有以下三個方面：

1.鋼包襯耐火材料的選擇隨著鋼包耐火材料的材質(zhì)由堿性向中性和酸性的順序變化及溫度的升高弓洒，耐火材料的氧勢指數(shù)在增大而芥，由耐火材料向鋼中的傳氧能力增加。鋼中增加的“氧”在鋼液降溫過程中將同合金元素反應(yīng)膀值，使鋼中的合金元素氧化棍丐，并生成相應(yīng)的夾雜物。因此在選擇包襯耐火材料的時候沧踏，必須在嚴格考慮耐火材料的氧勢指數(shù)的同時控制好耐火材料的粒度組成歌逢。

　　

2.使用材料的粒度級配不合理包襯耐火材料的粒度配比應(yīng)結(jié)合燒結(jié)工藝和使用條件來選擇。粗翘狱、中秘案、細三種粒度配合不當將會降低鋼液的溫度。表3為包襯因砂料配比不當對鋼液溫度的影響（以堿性材料為例）潦匈。包襯料中的大粒度材料構(gòu)成了包襯的骨架阱高，細粉構(gòu)成了包襯的基質(zhì)，對包襯的強度和密度起著重要的作用茬缩。在選擇粒度級配時必須與鋼包的容積赤惊、使用溫度相結(jié)合吼旧。

 

 

3.烤包過程中溫度升溫曲線不合理大中型鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中還能注重鋼包的烘烤，一般鑄造企業(yè)跟本就不對鋼包進行烘烤未舟。即便是進行烘烤嘶款，升溫曲線設(shè)置得也不合理。

　　

4.眾所周知昨镊，水在常壓狀態(tài)下的沸點是100℃溃恼，當水達到沸點時水就要變成蒸氣。這時水蒸氣將急于從相對致密的包襯基體中尋找縫隙逸出梁捉。由于蒸氣的急速逸出會使包襯基體形成一定量的毛細孔道。這個過程會給包襯基體留下禍根--一定量的毛細孔道举库，加速包襯散熱速度箍属。

　　

5.包襯耐火材料中的水分主要來源于砂料吸附的水、結(jié)晶水和添加劑分解釋放出的水分翩性，以及采用“濕打”過程中人為加入的水公上。這些水分必須在800℃以下全部排除，否則因水稽徙、蒸氣來不及排出而導(dǎo)致形成的蜂窩狀孔洞留在包襯基體中幌扁，以及因水、蒸氣快速排出使包襯基體組織拱起很鸥，形成早期裂紋憎茂。因此，在此區(qū)間應(yīng)控制升溫速度锤岸。鋼包容量越大竖幔，越要降低升溫速率，以避免水蒸氣急速地從砂料中逸出是偷。

　　

6.低溫烘烤就是使包襯基體中的水分充分排出拳氢，低溫烘烤時水蒸氣的逸出速度不能太快，以免在砂料中出現(xiàn)早期裂紋蛋铆。一般情況下鋼包襯的烘烤熱工曲線是：從室溫升至85℃馋评，其目的是盡可能減小毛細孔道的孔徑，減緩蒸氣逸出的速度刺啦。從85℃升至200℃留特，其目的是盡可能促進包襯基體干燥、硬化洪燥。從200℃升至至800℃磕秤，其目的是為高溫作業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)條件。這樣操作將使水蒸氣逸出的速度減緩捧韵，以勻速從包襯基體組織逸出景姓，減少包襯基體組織毛細孔道的數(shù)量及孔徑赴碘，盡可能促進包襯基體組織干燥、硬化瘫盹，為高溫作業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)條件鸡视。

三、最終的研究結(jié)果表明也较，鋼包耐火材料組成酒半、配比和加熱溫度，對耐火材料分解及向鋼液中傳氧具有重要影響晚乙。隨著鋼包耐火材料材質(zhì)由堿性向中性和酸性的順序變化及溫度的升高晨下，耐火材料的氧勢指數(shù)增大，由耐火材料向鋼中的傳氧能力增加缘违。通過使用絕熱性能良好的耐火材料（堿性耐火材料）拳芹，可以顯著降低鋼液的熱損失，減少鋼液溫降岸腥。目前矢勉，微孔包襯材料被認為是絕熱性能最好、熱導(dǎo)率最低的鋼包用耐火材料茉唉。

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