盛鋼桶磚砌內(nèi)襯是傳統(tǒng)的方法,至今仍普遍使用。主要采用的耐火材料有粘土磚、蠟石磚、高鋁磚、鋯英石磚、鎂碳磚、鋁鎂磚、白云石磚等。
日本盛鋼桶普遍采用蠟石磚作內(nèi)襯,其成本低,使用壽命比粘土磚好,為適應(yīng)越來(lái)越苛刻的盛鋼桶內(nèi)襯使用條件,蠟石磚的質(zhì)量也不斷提高,其堿質(zhì)含量在0.3%以下,SiO2含量為75%~85%粒度組成也被調(diào)整,并加入了適當(dāng)含量的鋁礬土、藍(lán)晶石或硅線(xiàn)石等,經(jīng)高壓成型和高溫?zé)桑箽饪茁式档?,抗渣性提高,耐火度一般大?650℃,荷重軟化溫度在1400℃以上。
雖然磚的性能和盛鋼桶的容量基本上相同,但使用壽命卻相差懸殊,這也與操作條件有關(guān)美國(guó)用于澆注的絕大部分盛鋼桶內(nèi)襯都采用粘土磚砌筑。因?yàn)槊绹?guó)有豐富的膨脹性粘土礦資源,用該料制磚,價(jià)格比較低廉。
俄羅斯盛鋼桶內(nèi)襯普遍采用高密度粘土磚砌筑,其使用壽命低,采用高鋁磚作內(nèi)襯,壽命有了一定的提高。
英國(guó)和中,國(guó)等國(guó)的盛鋼桶內(nèi)襯,以前一般采用硅酸鋁質(zhì)磚砌筑。其使用狀況與上述的美國(guó)和俄羅斯兩國(guó)基本相同,使用壽命都比較低,一般不超過(guò)30 次。
近年來(lái),為提高盛鋼桶內(nèi)襯的壽命,降低耐火材料的消耗,進(jìn)一步適應(yīng)盛鋼桶的工作環(huán)境,日本開(kāi)始采用鋯英石磚和高鋁磚等材料砌筑盛鋼桶的渣線(xiàn)部位或整個(gè)包襯,其中鋯英石磚約占25%,不燒高鋁磚的比例也不斷增加。
日本川崎鋼鐵公司水島廠250t 盛鋼桶,采用蠟石磚砌筑桶底,厚度為270mm采用ZrO2
含量為58%的鋯英石磚砌筑桶壁,呈階梯狀,占約4000mm多高,其中上沿厚度為65mm,桶壁下部1~4層磚的厚度分別為230、200、180和150mm,渣線(xiàn)部位工作襯厚度也為150mm,其余部位厚度均為130mm;永久襯厚為100mm,使用壽命約為70 次。
德國(guó)蒂森公司某廠165t 的盛鋼桶,采用高鋁耐火磚砌筑工作層??客皻べN鋪耐火纖維氈,再用粘土片磚砌筑永久層時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的結(jié)瘤,以至于減小了盛鋼桶的容積。這是由于高鋁磚的導(dǎo)熱系數(shù)比蠟石磚和粘土磚的大,散熱快,致使桶壁粘鋼或結(jié)瘤。雖然有耐火纖維氈作隔熱層,但由于鋼水的靜壓力作用,致使纖維氈?jǐn)D壓密實(shí),嚴(yán)重降低了隔熱效能。后來(lái),改用高強(qiáng)輕質(zhì)磚作隔熱層,并適當(dāng)減薄了永久襯和工作襯的厚度,工作襯仍用高鋁磚砌筑。這種盛鋼桶不但能防止內(nèi)襯結(jié)瘤和結(jié)冷鋼,而且平均使用壽命也達(dá)到120 次。
盛鋼桶采用燒成白云石磚砌筑時(shí),內(nèi)襯使用壽命為50次,噸鋼耐火材料消耗為2.1kg;我國(guó)某鋼廠以前使用不燒鋁鎂磚時(shí),平均壽命為28次,目前使用弧形和楔形鋁尖晶石磚,平均壽命為50多次,使用鋁鎂碳磚(楔形)時(shí),壽命已達(dá)80次,以前使用僅為72次。
日本盛鋼桶內(nèi)襯采用鎂尖晶石磚和鋁鉻磚砌筑時(shí),使用壽命為90~100次,使用鎂橄欖石磚和鎂鉻磚時(shí),壽命分別為70次和100次。另外,在60t 和250t的盛鋼桶渣線(xiàn)部位,試用了鎂碳磚,沒(méi)有發(fā)生龜裂和剝落現(xiàn)象,其蝕損率比鎂鉻磚和鎂尖晶石磚的小,而且容易掛渣;試用鋁碳磚在60t盛鋼桶的渣線(xiàn)部位時(shí),其表面掛渣約為5mm,無(wú)裂紋,不剝落,蝕損率僅為0.85mm/ 次。但是,鎂碳磚和鋁碳磚的內(nèi)襯,由于磚中含有碳,易氧化,應(yīng)采取防護(hù)措施。
盛鋼桶用磚的形狀一般已由棱柱形和弧形改為扇形,制造簡(jiǎn)單,成品率高,砌筑方便。而且增加了襯厚和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,垂直長(zhǎng)縫減少,抗渣能力增強(qiáng)。
砌筑盛鋼桶時(shí),火泥的材質(zhì)應(yīng)與襯磚的相同。桶底要砌平,圓周用搗打料夯實(shí),磚縫應(yīng)成棋盤(pán)式,如成直線(xiàn)通縫則應(yīng)與耳軸連線(xiàn)平行,以減輕鋼水的沖刷與侵蝕;桶壁用硅酸鋁質(zhì)磚砌筑時(shí),砌到桶口下沿留設(shè)10~30mm 的間隙,并用碎料填充以補(bǔ)償垂直方向上的膨脹,無(wú)需留圓周膨脹縫。
盛鋼桶砌完后,應(yīng)經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間的烘烤,溫度達(dá)到1000℃以上時(shí),即可使用。為防止盛鋼桶內(nèi)襯剝落和結(jié)瘤等現(xiàn)象的發(fā)生,澆完鋼后應(yīng)當(dāng)保溫,停用的盛鋼桶再使用時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)熱。在鑄錠車(chē)間,應(yīng)普遍安裝預(yù)熱裝置。
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