铝镁捣打料实验及感应炉的应用施工介绍

发布时间：2020/8/15 11:56:07

由于刚玉在高温下与镁砂反应生成尖晶石,产生体积膨胀,从而可有效抑制刚玉基炉衬的龟裂。使用刚玉-氧化镁质捣打料作炉衬材料,炉衬热面龟裂明显得到控制,微裂纹明显减少。铝镁质捣打料逐渐成为中频炉炼钢的推荐炉衬材料。在本研究中,通过颗粒级配和复合高温促烧剂的调整,研制了中频炉工作衬用铝镁质干式捣打料,并在某厂8和20t中频炉上试用。

试验

1、原料

以电熔棕刚玉、白刚玉、板状刚玉、镁砂为颗粒料,镁砂细粉、刚玉细粉为粉体,添加高温复合促烧剂,以硼酸为外加剂。

2、试验方法

合理的颗粒级配可以提高捣打料的抗热震性能及抗化学侵蚀性能,也能改善施工后中频炉工作衬的烧结质量。以文献为依据,对颗粒级配进行微调整,研究颗粒级配对干式料性能的影响,具体配比见表2;然后,以优选出4#配方的粒度级配为基础,改变复合高温促烧剂的加入量(等量取代细粉质量),研究促烧剂对干式捣打料性能的影响。

将硬纸卷成φ60 mm×80 mm的纸筒,放入内径为φ84 mm×87 mm的刚玉坩埚内,纸筒与坩埚之间填满1～0.5

mm的白刚玉细颗粒,再将根据表2和表3配比称取的原料混合均匀后倒入纸筒内,捣打密实,制成φ60 mm×60 mm干式捣打料试样。

3、性能测试

测量1#—8#试样的堆积密度,其方法为:制作1个φ80 mm×80 mm标准钢桶以及1个80 mm×30 mm的钢圈,可以在上方套住80 mm×80

mm标准钢桶,如图1所示。将混合均匀的干式料放入钢桶内,在振动台上震动1 min后,移去钢圈,刮平表面,测定捣打料堆积质量,根据公式计算干式捣打料的堆积密度:

ρ=m/V。

其中:ρ为干式捣打料的堆积密度,g·cm-3;m为钢桶内捣打料质量,g;V为钢桶体积,cm3。

将所有试样分别在1000、1200、1350和1600℃热处理3 h后,观察其烧结情况,同时将经1350℃3 h烧后的试样4A—4F再经1600℃3 h热处理。

对1600℃3 h烧后的各试样进行直径线变化率和高度线变化率(GB/T

3997.1—1998)、体积密度(GB/T2997—2000)以及耐压强度(GB/T

5072—2008)检测,同时并对现场使用后的干式捣打料残衬进行显微结构观察。

铝镁捣打料在感应炉中的应用施工

中频感应炉熔镍温度1650～1700℃,熔炼时间2～3h,中间加碳脱氧,后出镍水淬,间歇式作业。铝镁捣打料理化指标:Al2O3≥85%,MgO>5%。1650℃,3h热处理后,体积密度>2.95g·cm3,抗折强度≥13MPa,耐压强度≥50MPa,线变化率0～+0.8%。

筑炉

炉底先侧铺一层高铝砖。用强制式搅拌机将料混合均匀。为减少捣打料作业时的粉尘,加水3.5%。从炉底开始捣打,每层铺料80～100mm,分3次打完,打结厚度140mm。炉壁分8次打完,厚度125mm。炉衬筑好后自然干燥24h。

烘炉

从室温到500℃以前缓慢升温。升温速度是靠输入功率控制的,在60kW以前缓缓提高功率,功率提高到100kW开始加金属镍,在100～180kW之间烘烤直至金属镍熔化正常生产。

铝镁捣打料在熔镍中频感应炉上使用,经过26h停电检修,炉衬无裂纹、掉块现象。高使用寿命达261次,平均寿命为169次。

该捣打料具有良好的热震稳定性和抗渣侵蚀及渗透能力,使用寿命比以前有了大幅度的提高,满足生产的需要。

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