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耐火材料厂家

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郑州荣盛窑炉耐火材料有限企业
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中间包干式料如何施工,塌包怎么解决?

时间:2021-04-27 16:47 编辑:耐火材料厂家点击:次

中间包工作层是保护中间包正常使用的基础。连铸中间包工作层的发展可分为四个阶段:无工作阶段、绝热板阶段、涂料或涂装阶段、干式材料阶段。
 
 
中间干式振动材料具有绝热板和涂料的双重优点,优点如下
(1)抗钢水、熔渣侵蚀性强,大大提高了工作层的寿命,可长期浇注,降低了吨位钢耐火材料的消耗。
(2)
干式振动材料在使用中依靠温度梯度从工作层到层逐渐烧结,在工作层的热水平上形成致密结构,不会贯穿裂纹等,熔渣渗透到层。未烧结层致密度低,有利于中间包的保温。
(3)烧结过程中出现微量收缩,易于翻包、脱包。
(4)施工方便,无水施工,可快速烘烤或无需烘烤直接使用,增加了中间包的利用率,延长了中间包的使用周期,可减少备用包的数量。
(5)干式振动材料不含水分,可减轻中间包内钢液二次氧化的机会,降低钢液吸氢,减少钢液污染,提高钢坯质量。
(6)与涂装材料和涂装材料相比,使用干式振动材料可以减少量消耗,降低劳动强度,提高劳动生产率。一般来说,涂料需要800~。
1000℃烘烤2~6h,干式振动材料在200~300℃烘烤45~90min使结合剂固化即可,施工设备简单,施工方便。
(7)干式振动材料寿命长,一般可达20h以上,高者达60~70h,大大提高了炼钢过程的劳动生产率。
中间包干式振动材料有镁质和镁钙质等品种。干式材料是非水系,结合剂的选择尤为重要。结合剂的选择应考虑无水、常温下无镁砂反应,200~300t加热后干燥材料为脱模具有一定强度,高温为1550。
℃左右,干燥材料烧结成坚固的整体,确保干燥材料的高温使用性能。
中间干式振动材料的结合剂分为有机结合剂(酚醛树脂、葡萄糖等)和无机结合剂(三聚磷酸钠和六偏磷酸钠、固体水玻璃、硼酸等)。
中间包装干式材料的施工。
中间包装干式振动材料是不加水或液体结合剂而用振动法成型的不定形耐火材料。在振动作用下,材料可以形成致密均匀的整体,加热时用热固性结合剂或陶瓷烧结剂产生强度。干式振动材料由耐火骨料、粉料、烧结剂和外加剂构成。其特点是该材料在振动力的作用下容易流动,其中粉末即使在小振动力的作用下也能填充粒子堆积间的极小孔。
间隙,获得具有较高填充密度的致密体。使用中通过加热形成具有一定强度的工作面,而不是工作面的一部分没有烧结而是原始的致密堆积结构。这种结构有助于减少膨胀或收缩。
产生的应力有助于阻碍裂纹的扩散和延伸,有助于阻止金属熔体的侵入,容易拆包。
打扫干净。该材料采用振动方法在工地施工,施工简单,施工期短,可直接快速升温使工作层烧结投入使用。
 
中间包装干式材料的施工
1.施工准备。
①首先清洁轮胎模具,周围用油和水搅拌均匀的石墨粉,使轮胎模具自然风干。在轮胎模具上按要求安装能正常工作的振动马达,安装后要仔细检查是否牢固,防止使用中各紧固件松动
②等中间包温度下降到50℃以下可施工,层必须清扫干净,不得附着残留涂料和粉尘,不得向中间包洒水
③准备好需要使用的涂料。
2.施工方法。
①首先安装中间包水口砖,确保其上平面在同一平面上,然后将干式材料均匀地倒入包底部,在包水口砖周围严格打击。一层一层地敲打,或者用平板振动敲打底层材料,材料施工高度要求略高于水口座砖的表面,有助于胎模与底层材料充分接触
②包底工程结束后,将轮胎模具放入中间包中,轮胎模具的两侧必须保证与层的间隙厚度相同
③沿侧壁的不同位置均匀倒入干燥材料,边倒边用振动棒沿胎模周围拖动,使干燥材料充分排气,减少胎模振动中材料的偏析
④一层一层地施工,直到干式材料填充整个间隙,干式材料的高度超过层的高度
⑤启动轮胎模型内的振动马达,振动时间为5~10秒,然后用辅助手动振动马达沿中间包振动
⑥加入干燥材料填充振动留下的间隙,充分压实或压实顶部干燥材料
⑦点燃轮胎模具内的烧嘴加热,轮胎模具温度控制在200~300℃之间,加热时间为1~2小时
⑧轮胎模具冷却后,用行车拔出轮胎模具,拔出模具时,必须防止工作背包沿着破损
⑨使用前,直接用大火烘烤1小时左右,达到1000℃以上即可使用。
 
中包干式工作衬与涂料相比,具有施工方便、热效率高、中包周转快、使用寿命长、拆卸性好、能耗低等优点,广泛应用于连铸中包冶金工业。镁质材料具有较好的耐高速铁路和高碱性熔渣的侵蚀性能,具有寿命长、不污染钢液的特点,逐渐应用于中间包工作衬里,具有良好的使用效果和应用前景。但方镁石热膨胀系数大,0~1500℃时为(14~15)×10-6℃-1,随温度上升而增加。这对在线烘焙制度要求比较高,在烘焙制度不完善的情况下,容易出现大面积坍塌和局部剥落的现象,导致生产不顺利。干式材料倒塌的主要原因是中温强度低、热膨胀大、透气性差。针对这种情况,本文着重研究了如何提高干燥材料在烘烤过程中的中温强度,减少中温烘烤膨胀,改善干燥材料的透气性,优化施工过程,终解决了干燥材料

塌陷的问题
1.崩溃包的问题分析。
1.1包装塌陷现象。
中间包装干燥材料的工作层在烘烤和使用中经常发生包装塌陷现象,如图1所示,图1(a)在中间包装的在线烘烤100min后,包装壁的温度为800~1000℃,发现长面工作层大面积塌陷现象,不能正常浇水。
1.2崩溃包的原因分析。
1.2.1施工原因。
中间干燥材料的工作层脱模时,如果操作不当发生冲突或脱模剂涂抹不均匀,干燥材料会产生裂纹,这些过程中形成的缺陷会在工作层烘烤过程中形成弱点,严重时会产生烘烤塌陷。
烘烤后准备浇钢中间包工作层,通常只在加热面一侧形成氧化脱碳层,强度较弱,背面为强度较高的碳化层。在塌陷包的断片中(如下图2所示),断片分为碳化层夹在中间,背面的一侧也因氧化而形成脱碳层。分析出现两个脱碳层的原因主要是干式材料的施工性能差,或者新的衬里施工,在烘烤过程中与衬里的结合性能差,结束后与衬里形成离鼓现象的现场操作施工水平差,中间包的周转紧张有热包施工(衬里温度超过100℃),口的配置不均匀,或者烘烤时间长,部分位置的衬里硬化,这些都会导致衬里在线烘烤过程中形成上述三明治层,包倒塌。
1.2.2线上烘焙制度不完善。
在中间干燥材料的工作衬里烘烤过程中,随着中间包温度的提高,酚醛树脂逐渐固化,固化后的树脂在200℃~800℃分解,释放CO2、CO、CH4、H2、H2O等气体,在300~600℃,几乎排出所有气体状成分。同时留下固定碳,即树脂碳化,形成碳网络结构。虽然这种气体涂料产生的水蒸气量大,但升温速度快,结合剂分解过快,大量气体聚集膨胀,干燥材料工作衬里体密,振动密集,严重时工作层烘烤塌陷。
因此,选择分解速度相对缓慢、残碳量高的结合剂,分解的气体尽可能少,对降低分解风险有一定的作用。从防爆性能方面考虑,与注入材料相同的道理,引入导通气道的纤维,或者轻振降低干燥材料的体密,迅速排出分解产生的气体,缓和内部应力。
 
1.2.3干式料温度强度低。
中间干式料的工作层在低温烘烤脱模后,需要悬挂到浇注位置继续烘烤,加热到1100℃以上后再使用。中间包干式料工作层的强度特性如图4所示,镁砂烧结温度高,750~1100℃时未烧结。此时,干式料工作层的结合强度处于较低阶段,干式料工作层的中温强度低是烘烤时包倒塌的重要原因。
1.2.4干式料热状线膨胀大。
受热膨胀冷缩因素的影响,再加上镁砂本身的热膨胀性的影响,干式料在线烘烤到1100℃时产生的膨胀,应力集中释放时产生膨胀,在弱点形成裂缝,浇水后钻头和包倒下。
2.烘烤塌包的解决办法。
2.1优化施工,减少离鼓。
(1)施工前用测温枪测量衬里温度,衬里温度低于100℃时开始施工(酚醛树脂软化点103~106℃)
(2)低温烘烤时,干式料变色厚度达到总厚度的1/3时可以关火,避免烘烤时间过长,工作层离鼓
(3)脱模时,用天车吊起胎膜,防止到指定位置,脱模时注意力均匀,不要破坏干式衬里引起裂纹。
2.2优化干料方案,加强中温强度。
91烧结镁砂(粒度为5~3、3~1mm)为骨料,1~0mm和200目细粉采用电熔镁砂,酚醛树脂为结合剂,固定骨料中镁砂和结合剂总量不变,分别加入不同的促热剂,配方代码分别标明为A1、A2、A3、A4、A5。将干式料制成160mm×40mm×40mm的样品,测量样品在1100℃保温3h后的强度,评价样品的中温强度和烧结性能。
表1不同促热剂时干式料的中温强度。
粘土是由多种矿物混合而成,没有固定的熔点,而是在一定的温度范围内逐渐软化。粘土在加热烧制过程中,达到一定温度(800~900℃)后,继续升高温度时,粘土中的低共熔物质开始熔化,液体相出现,逐渐增加,填充在固体粒子之间,由于液体相表面的张力,未熔化粒子进一步接近,体积急剧收缩。
从上表可以看出,通过添加硼酸和玻璃粉,干式料的中温强度明显提高,主要是因为熔点低,促进了料的中温烧结。
在脆性干式料中引入有机纤维,纤维在高温下熔融,产生微孔,有利于树脂分解的气体排出,提高衬里的通气性。但纤维的添加量不能太多。否则,对渣滓性能不利。
2.3调整干式料配方,减少热线膨胀。
根据表2的方案,用酚醛树脂作为结合剂,添加一定量的促热剂,将干式料制成φ20mm×100mm的圆柱模块,测量模块从室温加热到1500℃的热状线膨胀曲线。
在500℃以下范围内,三个样板线的膨胀率差别不大,这种温度以酚醛树脂分解为主。超过800℃时,四个样品的线膨胀率差异开始明显,其中以电熔镁砂为原料的样品A8大,以91重烧镁砂为骨料的样品A6次,样品A7小。高温下电熔镁砂重烧镁砂线膨胀大,重烧镁砂中气孔、杂质多,高温下可吸取部分膨胀,但电熔镁砂晶粒大,杂质少,气孔小,高温下直接结合,线膨胀大。7#采用粘土、硼酸、有机纤维复合促热剂的样品线膨胀明显下降。
2.4衬倾斜度和烘烤制度。
根据酚醛树脂的分解特性和干式料中温度强度低的特点,适当延长烘烤时低温烘烤时间,迅速超过中温烘烤阶段,尽快使干式料的工作层达到烧结状态,降低火灾快速烘烤。
对于倾斜度小的中间包,特别是工作层厚度薄、包深、狭窄、长的中间包,在设计衬里膜和工作层胎膜时,考虑适当增加倾斜度,干式料崩溃的概率大幅度降低。
新衬里表面光滑,干式料不易附着,考虑将其表面处理为麻面,也有助于降低干式料的崩溃风险。
 
中间干式料的工作层在设计、施工、使用不当的情况下,会发生烘烤和浇钢过程的崩溃现象,经过现场的大量实践探索和实验数据,规范干式料的工作层的施工,调整干式料的处方,优化烘烤曲线,提高工作层的倾斜度等。
 
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