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40Cr鋼板渣蝕損毀也是耐火材料破壞的主要原因

   40Cr鋼板渣蝕損毀也是耐火材料破壞的主要原因

  章榮會認為,為使研發工作少走彎路,榮大與唐鋼科技人員穩扎穩打,砥礪前行。他們首先認真摸清中間包的損壞機理。他們認為中間包內高速流動的鋼液與耐火材料壁面之間由于相對運動而產生剪切應力,頻繁的氧化、劇烈沖刷和熱剝落不斷地撕裂、剝落表面耐火材料。

  渣蝕損毀也是耐火材料破壞的主要原因。渣對耐火材料的侵蝕可分為熔解和滲透。同時,耐火材料與渣中的FeO、MnO相互反應,生成低熔物而熔入鋼渣中。渣向耐火材料內部滲透并與耐火材料生成變質層,產生結構剝落。

  另外,影響耐火材料向渣中熔解速度的因素有渣的堿度、黏度和溫度等。當溫度在液相線生成溫度20℃以上時,渣對耐火材料的侵蝕會加快。

  而且,隨著氣孔孔徑的增加,渣向耐火材料中的滲透速度增大,深度增加,耐火材料的氣孔孔徑越小,其抗渣的滲透能力越強。渣的黏度越大,其滲透能力越差。

  研究塞棒侵蝕機理時,雙方科技人員認為:是碳的氧化引起的侵蝕,導致棒頭變小;鋼水中夾雜物與氧化鋁形成低熔點的物質,被鋼水沖刷。

  研究上水口和浸入式水口侵蝕機理時,科技人員發現:水口碗部受鋼水沖刷嚴重;水口座磚間隙夾鋼,降低生產穩定性;渣線侵蝕導致壽命較低;高頻率更換水口導致上下水口板間劃傷。

  在上述研究的基礎上,科技人員對中間包流場進行優化及筑襯結構優化:即為進一步發揮中間包去夾雜功能,提高中間包壽命,他們與東北大學合作,對中間包內控流方案進行優化,解決原中間包墻壩間距過大、中間包流場不合理、夾雜物不能充分上浮等問題。優化方案比原方案有更大的活塞區體積分數(Vp)和更小的死區體積分數(Vd),故優化方案有更好的控流效果,更有利于夾雜物的充分上浮。

  針對中間包沖擊區渣量大,對耐材侵蝕較非沖擊區嚴重得多的情況,雙方科技工作者在包襯厚度不變的前提下,為沖擊區加裝預制護板;渣線研制新型渣線干式料,保證均衡蝕損。

  此外,雙方還研發了無混坯連澆技術,實現了多鋼種連澆;搭建潔凈鋼生產平臺,減少了鋼水對耐材的侵蝕。

  雙方科技人員還采取了下列多種改進措施:例如對擋渣墻和穩流器改進;改進調整塞棒和水口;推行連鑄中間包窄溫度控制,降低耐材侵蝕速率;取消鈣處理,降低鋼渣滲透性對耐材侵蝕;應用大包下渣檢測技術,減少中包下渣量;完善和規范施工工藝和烘烤工藝,發揮材料性能的最佳效果。

  總之,該課題主要通過對現場情況的跟蹤了解,系統分析各耐火材料侵蝕嚴重的主要影響因素,討論并確定工藝研究所采取的措施,提出并確定100h以上提壽試驗結構設計方案;同時,通過采取渣線干式料的調整、加裝護板、擋渣墻和穩流器的改進以及塞棒和水口的改進調整等措施,終于實現了課題的預期目標。

  近幾年來,國內一些板坯中間包煉鋼廠受一部分方坯中間包提高壽命的影響,開始將板坯中間包長壽化提上日程,但因各種因素的制約,但當前板坯中間包的使用壽命依然不高,據業內調查統計顯示,平均壽命一般為大約20h~24h。

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