整体浇注钢包烘烤过程中内衬温度场和应力场分析

采用数值分析方法研究整体浇注钢包烘烤过程中内衬温度随时间变化情况,得出内衬各点温度随时间变化特征及不同点处温度分布,并通过现场测试验证模型结果正确性.采用有限元方法对烘包某一时间点内衬应力分析,探讨烘烤过程中整体浇注钢包应力分布集中情况及原因,为提高整体浇注钢包使用寿命提供一定的指导作用.     

钢包包衬用铝镁质浇注预制块的开发与使用

随着冶金技术的发展 ,钢包使用条件日益苛刻。钢水需进行精炼处理 ,在钢包中的停留时间延长 ,相应地 ,对钢包用耐火材料的要求越来越高。近年来 ,钢包内衬向无炭化方向发展。无炭内衬有整体浇注料、机压砖和浇注预制块。整体浇注料在使用寿命上有一定优势 ,但存在的不足之处限制了它的作用 ,比如浇注时对外界温度、加水量、养护温度、烘烤制度等方面都有严格的要求。现在很多钢厂使用铝镁质、铝尖晶石质机压砖和浇注预制块 ,其砌筑方法及烘烤制度与铝镁炭砖相同 ,钢厂容易接受。本工作研究了钢包包衬用浇注预制块的开发和使用。1　试验试验…     

钢包壁工作衬用耐火材料

选择钢包内衬用耐火材料时,应主要考虑包衬的使用条件、对钢水纯净度的要求、钢包操作的安全性.以及最佳的单位产品的费用支出.在欧洲大多采用碳质、铝镁碳质及方镁石刚玉碳质耐火材料作钢包工作衬.在钢包及钢包炉中对钢水进行炉外精炼时,则推荐采用镁碳质耐火材料.     

几种钢包用含碳耐火材料对IF钢增碳的比较

通过感应炉试验分析了钢包渣线用3种碳含量不同的镁碳砖(C的质量分数分别为8.3%、15.5%和17.9%),钢包底用蜡石-碳化硅砖(C的质量分数为3.71%)以及实验室开发的MgO-Al2O3-SiC质钢包渣线浇注料(C的质量分数为4.07%)对IF钢增碳的影响,并对其增碳的机理进行了初步分析讨论。试验结果表明:渣线镁碳砖的碳含量越高,对IF钢造成的增碳量越大;包底蜡石-碳化硅砖对IF钢水的增碳量达到渣线镁碳砖的7.73倍;MgO-Al2O3-SiC质浇注料也对IF钢产生明显的增碳效果,不宜用作冶炼超低碳钢的钢包渣线材料。     

操作工艺制度对385t钢包内衬寿命的影响

研究了操作因素对镁碳质（渣线）和铝镁碳质（包壁）耐火材料大容积钢包内衬寿命的影响。选定的主要操作因素为：烘包时耐火材料性能的变化、熔炼的温度制度、内衬与渣的化学反应、钢水在钢包中停留时间、发生事故的原因以及外部因素对内衬损毁形态的影响。根据对114个钢包观察结果,把决定内衬寿命的外部因素分成了三类。根据本文作者初步评估,在对某些现行钢包操作与维护条件进行修改的情况下,无需改变耐火材料任何性能指标或内衬结构,内衬寿命可望增加10％－12％。     

钢包壳体的隔热

为延长耐火材料使用寿命，一般采用高致密材料，但导热性随之增强，很多热量通过内衬导向钢包壳体。很多钢厂通常采用减少内衬厚度、延长保温时间、或更多地采取产品后期处理，这些都能显著地提高钢包壳体的温度。钢包壳体温度过高会引起钢包疲劳，结构变形，甚至导致钢水密度降低，因而会增加钢包维护费用，缩短钢包使用寿命，或穿钢而造成更大损失，这些在铸钢过程中，都是不希望看到的。     

加入铝粉的铝镁耐火浇注料的热性能

向钢包整体内衬用高铝浇注料中加入铝粉可改善其热性能,诸如加热处理时的抗爆裂性及抗热震性。铝粉与水及其他混合物(氧化镁、铝矾土水泥等)混合后,由于生成H2气体可使浇注料浇注后形成透气性连通气孔。在本研究工作进行试验的过程中测定了加入金属铝粉的Al2O3-MgO系浇注料的抗爆裂性及抗热震性。在300t钢包整体内衬上采用Al2O3-MgO系浇注料进行了多次试验,结果表明,在钢包整体内衬上使用该种浇注料可改善其热性能,并延长钢包的使用寿命。     

超低碳MgO-C砖

镁铬砖和白云石砖属于无碳材料,已被广泛用于冶炼超低碳钢的钢包内衬。但是,它存在渣侵润和易剥落的缺点。文中介绍了新开发的超低碳MgO-C砖,这种砖可抑制钢水增碳,具有良好的抗渣侵润性和抗热震性。     

IF钢生产用耐火材料的技术发展

概述了耐火材料在IF钢生产技术中的作用、应用状况和技术发展,并着眼于IF钢生产中最为关注的因耐火材料造成的钢水增碳、增氧和夹杂物缺陷等问题,论述与之相关的钢包内衬、连铸及中间包精炼和结晶器冶金中耐火材料的应用和开发方面所采取的应对策略和措施.     

钢包精炼用狭缝塞的开发

在二次精炼过程中,通过设置在钢包炉底中的底吹狭缝塞向钢水中喷吹惰性气体,如氩气或氮气搅拌钢水和精炼剂,以提高反应效率和使钢水温度均匀化。品川白耐火材料有限公司开发了新的狭缝式狭缝塞,其目的是获得钢包炉容量所要求的气体流量,在许多钢包精炼炉应用证明,结构先进的狭缝式狭缝塞使用寿命长,气体流量大。     

永久层浇注料种类对钢包保温性能的影响

以某钢厂90 t整体浇注钢包为研究对象,利用ANSYS软件建立三维有限元模型,采用数值模拟方法对钢包盛钢过程的温度分布规律进行研究,比较钢包内衬永久层采用铝镁浇注料和轻质浇注料两种材料时对钢包保温性能的影响.研究结果表明:永久层采用轻质浇注料替代铝镁浇注料后,钢水平均温度提高7K,钢水温降速率降低0.35 K/min,永久层温度梯度增加17.5 K/mm,由于钢包外壳散热的减少每小时可以节能993.6 MJ,折合标煤为33.9 kg.数值模拟结果与测量数据基本吻合,其相对误差小于10％.     

钢包内衬用不烧铝镁砖的开发

过去广泛采用高铝砖及含碳砖作钢包内衬。高铝砖的缺点是抗侵蚀性差，而含碳砖的抗侵蚀性好，但会导致钢水中的碳含量增大。针对存在的问题，开发了Al2O3-MgO浇注料和Al2O3-MgO砖，用于筑造钢包内衬，得到一定效果。     

低碳镁碳砖用于不锈钢钢包的生产实践

讨论了在不锈钢钢包工作层使用低碳镁碳砖取代富镁白云石不烧砖的可行性,并探讨了钢水的增碳量以及钢包保温性的改善问题,证实低碳镁碳砖配合保温性能更好的永久层材料,可以取代富镁白云石不烧砖用于不锈钢的生产。     

无碳刚玉-尖晶石不烧钢包砖的研制与应用

为了满足低碳钢和超低碳钢的冶炼需要,以刚玉、电熔镁砂、活性复合尖晶石微粉等为主要原料,SiO2微粉和卤水为结合剂,研制了钢包用机压无碳刚玉-尖晶石不烧砖。性能检测结果表明,研制的无碳钢包不烧砖比现用镁铝碳不烧钢包砖具有更好的物理性能和抗热震性,而且当无碳钢包砖中镁砂与活性复合尖晶石微粉的加入质量分数分别为4%和20%时,研制砖的性能最佳;生产应用结果表明,无碳钢包砖在攀钢120 t钢包上使用寿命达140炉,比现用镁铝碳钢包不烧砖的提高30炉以上,并能减少对钢水的增碳作用,降低钢包外壳温度。     

低碳钢包工作衬砖在本钢炼钢厂的应用

本溪钢铁公司炼钢厂现有3座150t转炉,出钢温度为1630～1730℃。钢包公称容量为150t,精炼方式有LF、AR、RH和CAS-OB4种(其中以LF和CAS-OB所占比例最多,分别为44%和45%),精炼时间约为30min,钢水在钢包中的待钢时间平均为70～90min。以前钢包工作衬用耐火材料采用浇注料整体打结,使用寿命在100炉左右。考虑到北方冬季施工条件(气温较低)的不利因素,后来改为无碳钢包预制块,提高了使用寿命(平均为118炉),同时也解决了施工受外界环境条件制约的问题。为了进一步提高本钢150t钢包的使用寿命,降低吨钢耐火材料消耗,自2004年起,本钢炼钢厂开…     

钢包内衬废料的重新利用

济南钢铁总公司第一炼钢厂的钢包内衬采用铝镁浇注料,其浇注厚度为160mm,每个钢包用浇注料13t,钢包的平均使用寿命为58炉。检查使用过的钢包发现,钢包的上渣线部位耐火材料侵蚀较轻,还剩140mm厚,但包底部位侵蚀较为严重,是导致钢包不能使用的直接原因。每个钢包使用后还有10t左     

RH真空处理过程中钢中氧含量预测模型

针对３００ｔ钢包ＲＨ真空处理低碳铝镇静钢的多次试验数据，建立了ＲＨ处理过程中钢中氧含量的定量预测模型，得到了钢中氧含量的预测公式模型综合考虑了纯脱气时间、真空室吹氩流量、钢水环流量、钢包渣中ＦｅＯ＋ＭｎＯ含量、钢包内衬材质等因素的影响，并对改进ＲＨ操作进行了讨论     

高铝-尖晶石浇注料在涟钢转炉钢包上的应用

涟钢公司原有 3座 2 0ｔ氧气顶吹转炉 ,平均出钢量 2 2 .5ｔ左右 ,平均出钢温度 1685℃。钢包公称容量 2 8ｔ ,钢水全部进行底吹氩处理 ,处理时间为 3ｍｉｎ左右 ,钢水在钢包中的平均停留时间为 3 0～ 40ｍｉｎ。钢包内衬原来采用镁碳砖和铝镁碳砖综合砌筑 ,钢包的平均寿命只有     

洁净钢生产用钢包内衬的改进

研究了洁净不锈钢生产用浇铸钢包内衬的改进。首先,为了改善低碳含量的MgO—C砖的抗热震性,分别对碳质材料的种类以及添加剂的含量进行了研究。研究发现,通过使用膨胀石墨、细石墨和炭黑并且减少金属添加剂的含量,可以改善材料的抗热震性。区域试验表明,将研制的低碳MgO—C砖用于渣线部位,钢中增碳量降低。此外,对于白云石碳砖防止氧化物夹杂的产生进行了研究。白云石碳砖用于钢水区域,钢中氧化物夹杂降低。     

钢包工作衬用无炭预制块的研制与应用

炼钢厂现有的Al2 O3 -MgO -C质钢包工作衬的使用寿命仅为6 5次左右,另外因其含碳量较高,精炼结束后导致钢水中增碳,钢水炼成率低。因此,如何提高钢包工作衬的使用寿命,是保障炼钢工艺顺利实施的关键因素。1　无炭预制块的研制与应用以电熔刚玉、电熔镁砂、氧化铝微粉、尖晶石微粉等为主要原料,加入其他外加剂,采用水化结合振动成型成预制块。自然养护2 4h后,采用低温(30 0～35 0℃)烘烤。研制的无炭预制块和铝镁炭砖的物理性能对比见表1。表1　预制块和原用铝镁炭砖的物理性能对比项　　　目铝镁炭砖预制块显气孔率/%10 0 0℃3h 18.0 17.2…