低碳鎂碳磚用于不銹鋼鋼包生產(chǎn)實(shí)踐課件

1、低碳鎂碳磚用于不銹鋼鋼包生產(chǎn)實(shí)踐煙臺華新不銹鋼一、前言1、白云石系列及鎂碳質(zhì)耐火材料優(yōu)缺點(diǎn)對比白云石系優(yōu)點(diǎn)：耐高溫性好熱力學(xué)穩(wěn)定性好抗渣侵蝕性強(qiáng)可凈化鋼液白云石系缺點(diǎn)：不易儲存熱震穩(wěn)定性不佳不抗鋁渣侵蝕鎂碳質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：易儲存熱震穩(wěn)定性好耐高溫性好抗渣侵蝕性好增碳 我廠冶煉條件苛刻，溫度高、時(shí)間長、雙吹氬磚攪拌劇烈等，經(jīng)過各項(xiàng)改善，包齡提升后，鋼包熔池部位仍存在著嚴(yán)重的開裂問題，存在著安全隱患。二、我廠冶煉流程介紹2.1、工藝流程介紹 我廠冶煉工藝流程為三段式生產(chǎn)模式，主要以連鑄坯為主，并輔以各尺寸模鑄鋼錠。產(chǎn)品包含低碳、低氮各系列鋼種，主要有201/202、303、304/304L、308/309

2、、316L/316Ti、318、2205、347H、310、314、430、630、T91、8825等。生產(chǎn)工藝流程簡圖如下。二、我廠冶煉流程介紹2.2、鋼包示意圖三、主要測試內(nèi)容3.1、抗渣性能測試 為了了解低碳鎂碳磚在不銹鋼生產(chǎn)應(yīng)用的可行性，上線測試前對其進(jìn)行抗渣性能測試。所測試的某特殊鋼渣化學(xué)成分如下表所示：化學(xué)成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOMnO含量/%2.9419.820.363.346.690.17 由化學(xué)成分可知其主要成分為CaO和Al2O3，通過X射線衍射儀鑒定該鋼渣的主要物相為CaO和七鋁酸十二鈣（7Al2O312CaO，A7 C12），因A7 C12的熔點(diǎn)處于

3、14151495 之間，在鋼水精煉過程中呈低粘度液相，對耐火材料有很強(qiáng)的侵蝕性和滲透性。三、主要測試內(nèi)容 所測試的低碳鎂碳磚及我廠在用富鎂白云石不燒磚理化指標(biāo)如下表所示?？梢钥闯龅吞兼V碳磚的體積密度較高。類型低碳鎂碳磚富鎂白云石不燒磚MgO(%)91.1560.8CaO(%)1.2537.4C(%)5.83.6顯氣孔率(%)2.912.8體積密度(g/cm3)3.152.94耐壓強(qiáng)度(Mpa)11296.2導(dǎo)熱系數(shù)(W/mk)5.03.23三、主要測試內(nèi)容 通過靜態(tài)坩堝法對兩種樣品磚進(jìn)行抗渣試驗(yàn)，測試條件1650 3 h ，其截面圖如下所示：測得低碳鎂碳磚和富鎂白云石不燒磚的侵蝕寬度分別1.1

4、0 mm和1.05 mm，說明二種樣品抗侵蝕性基本相當(dāng)。 此外，觀察兩種樣品磚坩堝中的殘?jiān)l(fā)現(xiàn)低碳鎂碳磚中的殘?jiān)勘雀绘V白云石不燒磚多，即低碳鎂碳磚比富鎂白云石不燒磚具有更好的抗渣滲透性能。 (a) 低碳鎂碳磚 (b) 富鎂白云石不燒磚三、主要測試內(nèi)容3.2、低碳鎂碳磚上線試用 2013年年底，引進(jìn)浙江某耐火材料廠生產(chǎn)的兩套低碳鎂碳磚用于我廠60T鋼包包底及熔池部位，其平均使用壽命為17.5次，同期富鎂白云石不燒磚鋼包使用壽命為14.4次，提高3.1次，使用狀況明細(xì)如表4所示。類型使用壽命/次上線尺寸/mm下線殘存/mm富鎂白云石輕不磚14.413057低碳鎂碳磚17.513072三、主要測

5、試內(nèi)容 富鎂白云石不燒磚在線使用中即可觀察到有開裂情況，中修/大修時(shí)開裂縫有進(jìn)一步擴(kuò)大現(xiàn)象，并且其內(nèi)有夾渣，說明在線使用中該處縫隙并非表面裂紋；低碳鎂碳磚在線使用中發(fā)現(xiàn)無開裂問題，而下線中修/大修的冷卻過程中會出現(xiàn)開裂，其開裂縫寬度最大處約10 mm。 (a) 富鎂白云石不燒磚 (b)低碳鎂碳磚三、主要測試內(nèi)容 根據(jù)分析，低碳鎂碳磚中碳含量降低以后，磚的熱導(dǎo)率下降，彈性模量增大，從而使磚的抗熱震穩(wěn)定性變差，使熔渣及鋼水與低碳鎂碳磚的潤濕性增強(qiáng)，抗熔渣及鋼水的滲透性變差；若過高的提高其燒結(jié)性能，在冷卻過程中則會產(chǎn)生收縮開裂。 碳含量不變抗氧化劑改善鎂砂改善 至2015年年初，鋼包平均使用壽命達(dá)到

6、18.4次，較改善前提升27.7%。 在測試低碳鎂碳磚的同時(shí)，跟蹤VOD破空至連鑄取樣區(qū)間內(nèi)，未添加高碳合金情況下的鋼水增碳量。說明低碳鎂碳磚基本可以滿足低碳鋼種的生產(chǎn)需求。 富鎂白云石不燒磚3.0%-4.0%低碳鎂碳磚5.5%-6.5%增碳三、主要測試內(nèi)容3.3、低碳鎂碳磚增碳問題分析 三、主要測試內(nèi)容3.4、鋼包保溫問題 富鎂白云石不燒磚3.23 W/mk 低碳鎂碳磚5.5 W/mk 保溫差鋼殼輕質(zhì)保溫隔熱磚燒成鎂磚背襯粉三、主要測試內(nèi)容為改善鋼包的保溫問題，特意做了五組對比測試 方案編號保溫層永久層工作層132mm厚輕質(zhì)保溫隔熱磚64mm厚燒成鎂磚低碳鎂碳磚210mm厚輕質(zhì)保溫板86mm厚高鋁澆注料低碳鎂碳磚332mm厚輕質(zhì)保溫隔熱磚64mm厚燒成鎂磚富鎂白云石不燒磚410mm厚輕質(zhì)保溫板30mm厚葉臘石磚和64mm厚高鋁磚低碳鎂碳磚510mm厚輕質(zhì)保溫板30mm厚葉臘石磚和64mm厚高鋁磚富鎂白云石不燒磚四、結(jié)論 綜合數(shù)據(jù)分析可以看出，低碳鎂碳磚配合保溫性能更好的高鋁澆注料和葉蠟石磚永久層，可以取代富鎂白云石不燒磚用于冶煉低碳不銹鋼作業(yè)，具體表現(xiàn)為：1)使用低碳鎂碳磚后鋼包平均包齡