300t钢包内衬耐火材料结构优化及应用研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文300t钢包内衬耐火材料结构优化及应用研究专业：材料工程硕士生：张建军指导教师：武志红副教授摘要钢包是炉外精炼和盛装钢水的反应容器，在炼钢工艺中起着连接转炉和连铸的作用。钢包的运转情况会直接影响到整个炼钢系统的的生产和安全。近年来，随着钢铁冶炼品种迅速增加，使得钢包内钢水停留时间显著增加，特别是利用钢包进行炉外二次精炼后，LF炉精炼处理的应用，使钢包的使用环境更加苛刻，从而导致传统钢包内衬耐材的使用寿命不断降低。钢包能否安全的发挥功能，与其内衬耐火材料的性能及现场施工工艺息息相关。本课题在简要总结宝钢钢包内衬耐材材质演变的基础上，重点

2、分析研究目前钢包耐材使用性能及施工应用。钢包内衬分为永久层和工作层，每部分又细分为包壁和包底，包壁工作层由渣线和熔池组成，根据各部位使用环境分析该部位耐材的使用性能及修理模式。研究发现300t钢包采用高强度轻质保温砖加高铝浇注料，可以具备较好的隔热保温和抵抗钢水穿透能力，整体浇注的永久层使用过程产生的微小裂缝和损坏可以使用铝铬火泥和修补料结合修补，延长了钢包永久层的使用炉龄。钢包渣线砖采用干砌法能有效提升砌筑砖缝合格率，包口预留空隙灌浇注料可减少工作层与永久层间穿冷钢情况发生。铝镁浇注料应用在包壁工作层整体浇注，使用性能较好，不足之处是浇注厚度受壳体变形影响较大

3、，将浇注料制作成预制块后，可确保工作层厚度均匀达标。包壁工作层预制块局部异常熔损后，可采取的办法是，清除熔损部位冷钢后，用修补料修补，再用高铝砖贴补，延长了钢包大修使用炉龄。钢包小修需要频繁拆除包底透气砖和水口座砖，在透气砖和水口座砖周围砌镁碳质围砖，能减少拆除作业对包底耐材的损坏，也显著降低了水口座砖和透气砖的拆除难度。两块透气砖轮换吹气，可延长透气砖整体使用寿命。按照钢包各部位具体情况进行的一系列研究，对了解钢包的安全性能、保温性能、钢包长寿命化、无碳清洁化、低环境污染化等要求起到一定启发作用，同时对选择合适的内衬耐火材料和内衬结构提供参考价值。并结合当前节

4、能减排西安建筑科技大学硕士学位论文的国家政策，展望今后钢厂钢包内衬耐火材料的发展方向。关键词:钢包；内衬；耐火材料；永久层；工作层；镁碳砖；铝镁浇注料西安建筑科技大学硕士学位论文TheStructuralOptimumandApplicationofRefractorymaterialfor300tLadleLiningSpecialty:MaterialsEngineeringName:ZhangJianjunInstructor:AssociateProfessorWuZhihongABSTRACTTheladleisusuallynotonlyaconta

5、inerforholdingmoltensteel,butalsoareactorforrefiningmoltensteel.Itplaysanimportantroleinsteelmakingprocess.Thenormaloperationoftheladleaffectsnotonlytheoperationofthewholesteelplant,butthesafety.Withthecontinuousdevelopmentofmetallurgicaltechnology,thevarietyofsmelting,theimprovement

6、ofqualityandtheincreaseofCCratio,thesteelwaterstayedmuchmoretimeinladle.Especially,afterrefiningthesecondtimebyusingladleoutsidethefurnaceaslongastheuseofLFfurnaceandotherfurnace,theoperatingrequirementisbecomingmoreandmoresevere,whichledtothefallingofthetimeofliningrefractory.So,whe

7、thertheladlecouldtakeeffectsafelyornot,isrelatedwiththeperformanceandfieldconstructiontechnologyofliningrefractory.BasedonabriefsummaryoftheevolutionofrefractorymaterialsforladlelininginBaosteel,thispaperfocusedontheanalysisoftheperformanceandapplicationofthecurrentladlerefractory.Th

8、einnerlining