中間包襯一般由隔熱層(材料為輕質(zhì)耐火磚或隔熱材料)、永久層(耐火磚或澆注料)和工作襯(涂料或絕熱板)組成。70年代中期,永久襯仍主要用粘土磚砌筑。80年代初期,開始用不同材質(zhì)的不定形耐火材料做永久襯。工作襯則多用厚度為30~50mm的涂抹料或噴涂料,為了節(jié)能,開始采用絕熱板。當(dāng)前,堿性工作襯涂料發(fā)展較快。
由于中間包的容量和承受的鋼水溫度均與鋼包有一定的差別,所用耐火材料也不盡相同,要求中間包材質(zhì)具備以下條件:
(1)耐鋼水和熔渣的侵蝕,使用壽命長。
(2)具有良好的抗熱震性,與鋼水接觸時不炸裂。
(3)具有較低的熱傳導(dǎo)率和微小的熱膨脹性,使中間包襯有一定的保溫性和良好的整體性。
(4)在澆注過程中鋼水污染小,確保鋼水質(zhì)量。
(5)內(nèi)襯材質(zhì)的形狀和結(jié)構(gòu)要便于砌包和拆卸。
在澆鋼過程中,特別是鋼水再加熱與氣體攪拌等新技術(shù)的應(yīng)用成功,中間包渣線等關(guān)鍵部位的耐火材料侵蝕更加嚴(yán)重?;跍p輕耐火材料的損毀和降低鋼中非金屬夾雜物,以適應(yīng)冶煉“純凈鋼”的需要,中間包選用堿性耐火材料已成為發(fā)展的重點(diǎn),其根本原因是在連鑄過程中,鋼水與鋼包襯、中間包襯、塞棒、水口等耐火材料接觸時間最長,相互間產(chǎn)生的影響大。例如:(1)機(jī)械沖蝕作用:高溫鋼水使耐火材料因軟化而被沖蝕到鋼水中,而來不及排除其夾雜物。這類夾雜物與原始耐火材料成分基本相近。(2)溶解在鋼水中的元素(如鋁)與耐火材料中氧化物發(fā)生還原反應(yīng)生成氧化物,并與其他夾雜物結(jié)合形成復(fù)合夾雜物。
含鋁的鋼水與中間包耐火材料中的SiO2發(fā)生反應(yīng)生成的Al2O3與卷入鋼水中爐渣質(zhì)點(diǎn)結(jié)合生成CaO ?Al2O3類夾雜物殘留于鋼中,同時鋼中鋁含量有所降低,而硅含量有所增加(0.01%~0.03%),所以鋼包、中間包襯一般不用酸性材質(zhì),而用高鋁耐火磚。連鑄高質(zhì)量鋼(如深沖用鋁鎮(zhèn)靜鋼)時,中間包采用堿性材質(zhì),鎂質(zhì)絕熱板或耐火磚砌包襯表面用鎂質(zhì)涂層,以防止上述反應(yīng)發(fā)生,提高鋼水清潔度。因此,鋁碳化硅質(zhì)或鎂碳磚已用于中間包、新的中間包技術(shù),更需要有新的中間包耐火材料。
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