耐火材料知識：改進鋼包耐材壽命的經(jīng)驗
“提高鋼包耐材壽命、降低成本”一直是伯利恒鋼鐵公司雀點廠所追求的目標。鋼包耐材的整體壽命是由鋼包各部位耐材的性能所決定的，要想達到最大限度地延長鋼包的壽命，在選取每個部位的耐材時應該考慮各部位耐材性能之間的匹配。雀點廠鋼包耐材壽命的改進是通過采用高性能鋼包座磚的同時，對鋼包其它部位的耐材做了相應改進所獲得的。
鋼包座磚:1999年開始，座磚采用了高溫燒成的低水泥鋁鎂尖晶石質澆注塊，將座磚的高度提高了62.5mm，形狀從正方形變?yōu)閳A形；繼后又對其成分做了改進，座磚的壽命能長達135爐，足以維持一個完整的爐役。表1展示的是不燒和高溫燒成低水泥鋁鎂尖晶石質澆注座磚的不同性能。
座磚縫:座磚的壽命改進后，磚縫所用的耐材比座磚磨損快得多；為了使磚縫壽命足以與座磚匹配，后來試用了一種90%高鋁可塑料，由于這種可塑料的固化時間較長,所以換成了90%高鋁的搗打料,它能滿足快速固化和壽命可與座磚匹配的雙重要求。表2展示了90%高鋁可塑料和90% 高鋁搗打料的性能。
鋼包沖擊區(qū):與此同時，對鋼包沖擊區(qū)的耐材也進行了系統(tǒng)地改進。原先設計的是整個鋼包底部，包括沖擊區(qū)，全部用耐火磚(225mm×150mm×75mm)立砌；包壁下部接近沖擊區(qū)的部位通過增大耐火磚厚度的方法來增強抗飛濺鋼水的侵蝕能力；耐火磚是80%的鋁鎂鉻磚。這種鋼包底的使用壽命在40~60爐。后來將底部沖擊區(qū)的厚度增大到340mm，壽命得到了適當?shù)母倪M。1986年，包底嘗試采用1200mm×1250mm×300mm的低水泥氧化鋁沖擊板澆注塊與225mm×150mm×75mm的80 高氧化鋁磚配合使用，使鋼包的壽命達到74爐，以后逐漸達到了82、84和91爐。90年代，采用具有耐高溫的低水泥鋁鎂澆注塊，整個鋼包的壽命達到了125~135爐，其間只對沖擊區(qū)做了些小的修補。后來發(fā)展到包底只用兩塊澆注塊，一塊是突出的墊板，用于沖擊區(qū)，距包壁3英尺處；另一塊與耐火磚包底其余部分持平。最近試驗澆注一塊完整的預制塊包底，就是將用于沖擊區(qū)的突出墊板和包底的其余部位澆注成一塊整體，并進行預燒處理。這一技術將普遍推廣應用。這樣設計的包底可望維持鋼包運行250爐，在一個爐役期間只需做些小的修補。由于沖擊區(qū)經(jīng)焙燒處理，具有高熱強度特性，所以沖擊區(qū)可能不需要增大厚度了。
側墻:雀點廠鋼包側墻耐火磚的砌筑方法(從爐底開始):
�。� 200mm 鎂鉻磚6層；
�。� 175mm 的80%高鋁磚14層；
�。� 175mm 的70%高鋁磚20層；
�。� 225mm 鎂鉻磚13~15層(渣線)；
�。� 預制的圓環(huán)下面采用90%磷酸鹽結合的可塑料。
在雀點廠,渣的堿度在1.0到1.5之間。渣的平均化學成分為:Fe2O3－6.0,MnO－3.0,Al2O3－38.0,CaO－42.0,SiO2－9.0以及MgO－7.0。為了與座磚匹配，試用了各種級別的鋁鎂碳磚做包壁的材料(見表3)；試用鎂碳磚做渣線(見表4)。試驗結果表明，比起高鋁磚來，鋁鎂碳磚顯示出以下的優(yōu)越性:
－ 較高的熱強度和較好的抗渣性,這是由于有碳和鎂的成分可適應鋁鎮(zhèn)靜鋼;
�。� 在受熱面尖晶石的形成使得接縫嚴密,杜絕了鋼液的滲透以及直裂紋的出現(xiàn);
�。� 爐襯壽命較長,鋼包耐材的成本降低,突發(fā)事故減少。
總之，雀點廠的經(jīng)驗是:從座磚著手，選用預燒座磚，其運行壽命較長，達到135爐；以座磚的改進帶動整個鋼包耐材的改進，使其壽命提高到213爐，其間只做了一次維修，而遺留的爐襯磚厚度仍然在安全范圍內。采用改進后的耐材，鋼包內襯的壽命可望達到250爐，在全部更換鋼包耐材之前，只需更換一次渣線，一次座磚和一次包底。 |
