1、普通含碳鋼包內(nèi)襯耐火材料對IF鋼的增碳作用
? ? 鋼水經(jīng)過RH—TOB真空吹氧脫碳處理后，純凈鋼水與鋼包內(nèi)襯耐火材料的接觸面大，時(shí)間長，可能對鋼水發(fā)生增碳作用。寶山鋼鐵公司對現(xiàn)用鋼包含碳耐火材料對IF鋼的增碳作用情況作了對比試驗(yàn)歸J。試驗(yàn)選取具有代表性的工業(yè)生產(chǎn)中使用的鋼包渣線鎂碳磚，包底工作層用蠟石一碳化硅磚，實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的鋼包渣線用MgO—A12O3一SiC質(zhì)澆注料。將試驗(yàn)?zāi)突鸩牧现瞥森h(huán)形磚，分別砌筑在用剛玉一尖晶石澆注料作內(nèi)襯的感應(yīng)坩堝爐內(nèi)，加入IF鋼，通電加熱，在熔煉90min。解讀如下：
(1)含碳耐火材料中的碳以兩種形式存在，即以游離單質(zhì)狀態(tài)存在的碳，如石墨；以化合結(jié)合狀態(tài)存在的碳，如SiC中的碳。這兩種形式存在的碳都可使鋼水發(fā)生增碳，后者比前者更為嚴(yán)重。
(2)蠟石一碳化硅磚對鋼水的增碳作用十分嚴(yán)重，增碳速度高，并且一直維持到蠟石一碳化硅磚全部熔損。MgO—Al2O3一SiC質(zhì)澆注料對鋼水的增碳作用也很嚴(yán)重。
(3)試驗(yàn)選用的鎂碳磚有普通鎂碳磚和碳含量較低的鎂碳磚兩種。鎂碳磚對鋼水的增碳作用隨著碳含量的降低而減弱，但碳含量較低的鎂碳磚對IF鋼仍有著明顯的增碳作用。
(4)從總體上看，除蠟石一碳化硅磚外，在試驗(yàn)的前期，由于從含碳耐火材料表層直接溶人鋼水中的碳不斷增加，耐火材料對鋼水的增碳作用逐漸加重。在經(jīng)過一定的時(shí)間后，由于表層碳的損失，內(nèi)襯表面形成脫碳燒結(jié)層，它可阻止碳直接溶人鋼水，鋼水的增碳作用趨向緩和并逐漸減少，但對IF鋼水的增碳作用仍然明顯。
以上試驗(yàn)結(jié)果表明，蠟石一碳化硅包底襯磚和渣線用MgO—Al2O3一SiC質(zhì)澆注料不能用作IF鋼的鋼包內(nèi)襯材料。鋼包渣線鎂碳磚應(yīng)慎用，如必須使用，則應(yīng)采用碳含量低的鎂碳磚。
2、低碳鋼包內(nèi)襯耐火材料
含碳耐火材料是連鑄鋼包普遍使用的內(nèi)襯耐火材料，非渣線包壁工作襯通常用鋁鎂碳磚，渣線部位使用鎂碳磚。普通鋁鎂碳磚含碳8％～10％，鋼包渣線鎂碳磚含碳12％～14％，它們對鋼水的增碳作用大。為減少含碳鋼包內(nèi)襯對鋼水的增碳作用，人們努力降低含碳鋼包襯磚的含碳量。本溪鋼鐵公司對低碳鋼包內(nèi)襯在超低碳鋼和純凈鋼生產(chǎn)中的使用情況作了調(diào)研。低碳鋼包襯磚的性能，碳含量約為普通含碳鋼包襯磚的一半。在一個(gè)鋼包內(nèi)襯的使用周期內(nèi)，對鋼水和鋼坯取樣，測定碳含量的變化情況，結(jié)果示于圖8—6。鋼包使用初期，由于鋼水直接接觸內(nèi)襯的工作層，鋼水增碳嚴(yán)重。隨著鋼包使用次數(shù)增加，對鋼水的增碳作用有所減輕和趨于穩(wěn)定，但直至鋼包內(nèi)襯的使用后期，仍有明顯的增碳作用。因此，低碳耐火材料鋼包內(nèi)襯不適合用于要求很高的IF鋼的生產(chǎn)。
3、無碳鋼包耐火材料內(nèi)襯
冶煉超低碳鋼的無碳鋼包耐火材料內(nèi)襯有三種類型：鋁鎂澆注料整體鋼包內(nèi)襯；澆注料預(yù)制塊和機(jī)壓成型磚內(nèi)襯。整體澆注料鋼包內(nèi)襯的施工受施工季節(jié)、現(xiàn)場條件和烘烤設(shè)施等多方面因素影響。
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