镁质干式料在薄板坯连铸中间包上的应用

中间包工作层直接与钢水接触 ,要求中间包工作层能减少钢液中的夹杂物 ,提高钢的纯净度 ,而且耐钢水和熔渣的侵蚀性能好 ,以使薄板坯连铸浇钢时间尽可能长 ,用后易解体 ,以减小劳动强度。中间包工作层近年的发展趋势表现在两个方面 :( 1)形式上由绝热板发展为喷涂料、干式料 ;( 2 )材质上发展为镁质、镁钙质等 ,起到净化钢水的作用。上世纪 90年代末 ,国外有了中间包干式料的报道。我厂结合现在喷涂料的使用情况 ,与北京某公司进行了干式料的试用 ,从实际使用效果看 ,好于原喷涂料 ,可以满足长时间浇注的需要。1　中间包干式料的优越性和理…     

喷涂料——中间包工作层的主导材料

中间包是与钢水接触且会影响钢水质量的最终设备,其工作层起着保持浇钢温度、保护永久层发生早期蚀损和避免产生非金属夹杂的作用。尽管喷涂料会向钢水增氢以及烘烤时较高的燃气消耗,但喷涂料一直是中间包工作层的主导材料,约80%的钢厂选择喷涂料作为工作层。由于喷涂料具有可快速施工且使用较为方便、低成本、低消耗和优异的隔热性能等优点,一直以来在市场上独占鳌头。如今,随着科学技术的不断进步,干式料和喷涂料已经可以满足绝大部分的市场需求。     

中间包内衬结构的开发

用多铸槽连铸机连续浇钢是强化冶金生产的手段之一。此种方法不仅可以从减少切边损耗来增加钢产量,而且还能通过钢在中间包内进一步精炼来提高钢的质量。 连铸机的中间包是连铸的主要设备之一,因此,对中间包内衬结构和耐火材料质量提出很高要求;耐火衬砖在浇钢过程中必须具有最佳的热阻和耐磨性;从工作衬砖方面讲,中间包内型结构必须保证钢水流动制度,以便为连铸机启动和钢水搅拌创造有利条件,钢水搅拌目的是中和钢水温度和化学组成。     

中间包结构及包衬耐火材料对钢水清洁度的影响

通过中间包砌筑结构的变化,分析了钢水内不同级别的颗粒夹杂物上浮的机率;又通过中间包内渣层中示踪剂的变化,分析了包衬耐火材料在单炉钢水冲刷下的侵蚀量,从而定量判定了中间包结构及包衬耐火材料侵蚀对钢水清洁度的影响程度。     

钙质中间包覆盖剂的研制与应用

通过添加适当的稀释剂、引气剂和保气剂 ,优化覆盖剂的组成、粘度、熔化温度和熔化速度 ,研制出的钙质中间包覆盖剂自由碳含量低 ,在使用过程中粉尘少、不结壳、不挂渣 ,铺展性能和保温效果好。使用该覆盖剂后 ,中间包渣中SiO2 、Al2 O3、S、MnO的含量大幅度增加 ,说明该覆盖剂对钢液中的SiO2 、Al2 O3、S、MnO等夹杂物具有极强的吸附作用 ,可起到净化钢水、提高钢坯质量的冶金效果     

高铝矾土对镁质干式振动料抗熔渣渗透性能的影响

镁质材料具有较好的抗高铁和高碱性熔渣的侵蚀性能,具有使用寿命长,不污染钢液的特点,已逐渐在中间包工作衬中应用,具有良好的使用效果和应用前景.但其抗熔渣渗透性较差.本工作是在镁质干式振动料中添加高铝矾土作改性剂,以改善镁质干式振动料的抗熔渣渗透性,从而提高其使用寿命.     

中间包涂料对钢液洁净度的影响

实验研究了镁质、氧化铝质和镁钙质三种中间包内衬涂料与钢水反应,考察了其对钢中T.O, T.N及Al, Ti, Si, Mn含量、夹杂物组成、数量和尺寸分布的影响,并分析了钢水在钢/涂层界面对涂层的渗透和侵蚀程度. 结果表明,在1550℃下,相比于镁质涂料和氧化铝涂料,镁钙质涂料能对钢液T.O和成分有更好的控制,终点氧含量在8.5′10-5,对钢液的二次氧化很少,并有利于细小夹杂物的形成,其中<1 mm夹杂物占98.13%;钢中首先是Al, Ti被氧化,之后是Si, Mn被氧化;氧化铝涂料被损坏的机理主要是冲刷脱落,镁质和镁钙质涂料的损坏则以渗透侵蚀为主. 镁钙质涂料对钢液的二次污染小,有利于洁净钢的生产.     

中间包干式振动料的研制

中间包是钢水连铸过程中的关键设备之一,具有将盛钢桶运送来的不稳定、不连续的钢水转变成连续、稳定的钢水后再注入结晶器的作用。近年来,随着中间包水口快速更换技术的推广应用,中间包使用寿命不断提高,这对中间包工作衬用耐火材料提出了更高的要求。由于镁质耐火材料具有较好的抗高铁、高碱性熔渣侵蚀的作用,所以,采用镁质干式振动料能较大幅度提高中间包的使用寿命。因干式料为无水施工,既减小了水化的可能性,又方便施工,且烘烤时间短,这些都使其成为中间包工作衬用耐火材料的理想选择。本工作是在镁质材料中加入合适的改性剂,从而改善…     

5流连铸中间包流场温场数学模拟

采用数学模拟方法,研究了5流连铸中间包采用不同导流隔墙的钢液流场温场. 模拟结果表明,采用原导流隔墙的中间包,钢液从导流孔流出后,直接流到中间包水口,在第一流水口上方存在大的死区,钢液温度分布不均匀,高温区和低温区温度相差10.7℃,各水口的钢液温度相差4℃. 采用改进的导流隔墙,钢液流出导流孔后,大部分钢液在中间包上部流动,钢液的流动路径增加,死区体积变小,钢液温度分布比较均匀,中间包各流水口之间的温度相同.     

中间包高钙碱性覆盖剂及镁钙质涂料的应用

随着连铸技术的不断进步及对冶炼纯净钢要求的不断提高,正确选择中间包工作衬耐火材料和钢水覆盖剂对提高钢水纯净度、降低钢中夹杂物有重要意义。天津钢管公司自 2002年实施连铸设备改造后,由于生产节奏加快,致使钢的洁净度有所降低,表现为成品检验夹杂物较改造前明显增加,探伤时内伤缺陷下线数量较大。为此,成立了钢水夹杂物攻关组,在认真分析夹杂物形成机理和系统分析大量相关耐火材料的基础上,借鉴相关钢厂的先进经验,认为采用高钙碱性覆盖剂及中间包镁钙涂料可提高钢水的纯净度,降低钢中夹杂物。为此,研制了这两种产品。使用结果证…     

中间包用长寿命铝锆炭滑板的研制与使用

为了提高钢水和连铸坯的质量 ,2 0 0 1年 ,本钢二炼钢中间包浇钢由原来的手动控制改为计算机自动控制 ,同时要求中间包滑板提高使用寿命以实现中间包的长寿命化。我厂原来生产的普通型铝锆炭中间包滑板已经不能满足使用要求 ,因此 ,开发了长寿命的铝锆炭中间包滑板。1　中间包用铝锆炭滑板的损毁本钢的中间包已经实现了浇铸自动化 ,通过计算机自动控制中滑板铸孔的开启度 ,以确保结晶器中钢水液面高度的波动在 3～ 5mm内。使用过程中 ,中滑板始终处于工作状态。下滑板铸孔设计为滞流型 ,虽有利于钢水流态的控制 ,却加剧了中、下滑板的损毁。…     

连铸中夹杂物过滤技术的操作经验

将研制出的具有优良的抗热震性、抗蠕变性阳抗侵蚀性的高强陶瓷氧化锆质过滤器用于实际的炼钢过程中。共和工程钢公司和塞勒伊公司对高质量的工程钢材料进行了一项钢水过滤益处的调查,在四流垂直连铸机的中间包上采用陶瓷氧化锆过滤器,生产出9000多吨的碳素钢和合金钢。结果表明,对于硅/铝和硅镇静钢来说,在结晶器液面线控制、产量和显微洁净度等方面都得到了改善。     

镁质挡渣墙的研制、生产与应用

以高纯烧结镁砂和电熔镁砂为主要原料研制出了具有良好物理性能、施工性能、抗爆裂性能和使用性能的挡渣墙用镁质浇注料。探讨了养护温度、养护时间和环境湿度对坯体性能的影响。在某钢厂 4 8t中间包中的实际使用结果表明 ,镁质挡渣墙对钢水中CaO、SiO2 和A2 O3夹杂物具有明显的吸附作用     

中间包碱性干式工作衬的应用

中间包碱性涂料有很好的抗侵蚀性 ,并对钢液中非金属夹杂物 (Al2 O3、SiO2 等 )有吸附作用 ,从而提高钢液的洁净度 ,但涂料在施工时 ,需 2 0 %～ 3 0 %的水分 ,中间包在使用前需要 2～ 6h的干燥烘烤时间 ,消耗大量能源 ,并且渣壳较难清除。为此 ,安钢开发出一种中间包用镁质干式工作衬 ,它采用干法施工 ,不需加水 ,具有快速烘烤 ,渣壳易清除 ,不污染钢液 ,使用寿命长等特点。1　中间包碱性干式工作衬理化指标试验中间包碱性干式工作衬的理化指标见表 1。表 1　干式工作衬理化指标项　　　　目指　标w(MgO) / %≥ 80 .0w(SiO2 ) / % ≤ 8…     

碱性干式振动料在中间包上的应用

随着炼钢技术的不断发展 ,对钢的洁净度要求不断提高 ,而中间包耐火材料对钢的质量有着重要的影响。另外 ,随着溅渣护炉技术的推广应用 ,转炉寿命大幅度提高 ,欲保持炼钢生产线持续运转 ,就必须提高中间包的使用寿命 ,并在线更换易损坏的耐火元件。安钢第二炼钢厂的 3台方坯连铸机中间包多年来一直采用普通硅质绝热板 ,包龄徘徊在14炉左右 ,严重影响着炼钢生产节奏和钢坯质量。为了大幅度提高中间包包龄并改善钢水质量 ,同时结合现场烘烤条件 ,在 1# 方坯连铸机 15t中间包上试验并推广应用了碱性干式振动料。1　碱性干式振动料的性能及优点…     

中间包镁质挡渣堰的研制与使用

中间包设置挡渣堰是为了改变钢流的运动轨迹,从而达到以下目的:(1)适当延长钢液在中间包内的停留时间,使钢液中的夹杂物有足够的时间充分碰撞、聚集、上浮,以净化钢液;(2)使钢流到达各流中间包水口的时间基本相同,以均匀各流的温度,减少拉漏和结塞现象;(3)改变中间包的流场分布,使钢液流体动力状态达到最佳;(4)减少滞流区,增加层流区。     

中间包控流装置优化的水模实验

通过对某厂连铸中间包进行控流装置优化的水模实验,发现原中间包结构造成钢水在中间罐内的停留时间短和活塞流体积小、死区体积大,不利于钢中非金属夹杂物上浮。采用结构合理的控制装置能够改善罐内流体的流动特性。     

底吹气中间包内钢液流动混合特性

为改善连铸板坯质量,通过水力学模拟研究了底吹气中间包内钢液的流动和混合特性.物理模拟结果表明,底吹气可以显著改善中间包内钢水流动特性,延长钢水在中间包内的停留时间,提高中间包内钢水的混合程度,减少死区体积,有利于夹杂物去除.吹气量为0.25 m3/h时,可以得到最佳的底吹气效果.     

中间包气幕挡墙技术的工业化应用

为适应中间包纯净钢冶炼的需求,进一步提高铸坯质量,以板状刚玉和烧结莫来石为主要原料,氧化铝微粉、二氧化硅微粉为结合剂,经振动浇注成型和1500℃3h热处理后制得显气孔率＞30％,透气度＞25μm2,孔径微小且分布均匀的高强气幕挡墙砖;同时根据某厂连铸中间包的操作工艺参数,进行了气幕挡墙中间包仿真优化,并付诸工业实践.数值仿真表明,中间包采用气幕挡墙技术优化后,尤其是将气幕挡墙砖安装在距钢液入口中心2400 mm的位置时,可最有效地改善钢液的流动状态,提高夹杂物去除率;实践证明,中间包使用优化气幕挡墙技术后,铸坯的总氧均值下降了37％,中间包的钢液洁净化功能得到了有效提高.     

铝炭质滑板的抗侵蚀特征分析

对经钢渣和钢液侵蚀后的铝炭质滑板分别进行了SEM、EDAX和XRD分析。结果表明 :钢渣侵蚀后滑板的渣层、反应层和过渡层的厚度均为 2 0 0 μm左右 ,彼此之间存在明显的边界 ,能有效阻隔S、Mg、Ca向毗邻内层的扩散渗透 ,提高了滑板的抗渣性。对于钢液侵蚀后滑板 ,各层之间的边界较模糊 ,杂质及微量元素富集于亚表层 ,且亚表层在冷却时脱碳形成疏松多孔结构 ;由于反应层较厚 (～ 6 0 0 μm) ,对免遭钢水杂质的深度侵蚀起到了保护作用