耐火材料屬于窯爐耗材,例如鋼鐵行業(yè)出多少鋼會消耗多少耐火材料,耐材在使用中經(jīng)常遇到易磨損、使用效果不理想等等,下面請看詳細介紹。
耐火材料在使用時容易出現(xiàn)什么問題?如果質(zhì)量不夠硬,可能會出現(xiàn)裂紋,主要發(fā)生在烤窯階段。在烤窯過程中,如果應(yīng)力超過耐火材料允許的極限強度,就會產(chǎn)生各種應(yīng)力。詳情請參考爐蓋上的耐火材料?;旌翔F爐耐火材料和煉鋼耐火材料。據(jù)報道,裂紋的原因如下:(1)溫差應(yīng)力:烤窯時,耐火材料內(nèi)部有一定的溫差,產(chǎn)生應(yīng)力。(2)晶體轉(zhuǎn)換應(yīng)力:耐火材料在加熱過程中會發(fā)生晶體轉(zhuǎn)換。如果晶體變化過快,應(yīng)力過大,耐火材料也會開裂;(3)機械應(yīng)力:耐火材料上的機械負荷過大,導(dǎo)致耐火材料非彈性變形和損壞。
耐火材料分為定型和不定形產(chǎn)品。目前,國內(nèi)市場的大部分市場都是由耐火磚占據(jù)的,然后是不定形產(chǎn)品。定型耐火材料根據(jù)材料種類繁多,根據(jù)形狀、尺寸等,無論是定型耐火磚還是不定形耐火澆筑材料,這些材料在使用中或多或少都會出現(xiàn)一些問題材料問題可以從五個方面解決:
1.原材料應(yīng)合格。
耐火材料原料合格是基本條件,只有保證材料合格,才能砌筑出保護性好的耐火材料襯里;
2.配方工藝應(yīng)合格。
合格的配方工藝是滿足耐火材料中基質(zhì)、骨料、粉末、粘合劑輔助材料等高溫設(shè)備使用要求的重要條件。基質(zhì)非常重要,是使用效果的保證;
3.施工工藝應(yīng)合格。
合格的施工工藝是使材料產(chǎn)生真正作用和功能的重要因素。例如,不建議在窯內(nèi)襯施工中找到?jīng)]有相關(guān)資質(zhì)和經(jīng)驗的工人;
4.操作過程應(yīng)合格。
合格的操作過程也是保證耐火材料達到理想使用效果的重要因素。設(shè)備運行有極限,過載或過載運行肯定不好,不僅襯里材料和設(shè)備很容易產(chǎn)生風(fēng)險;
5.烘爐工藝應(yīng)合格。
耐火材料包括砌筑和澆筑。合理的烘爐是排水和保護內(nèi)襯材料釉面的途徑。
耐火材料中常見的問題及解決方案
中間包耐火材料使用過程中存在的問題有的是材料本身的質(zhì)量問題,有的與現(xiàn)場施工有關(guān),需要仔細觀察分析。
干料無強度
中間包裝投入使用前,工作層干燥材料需要具有一定的低溫強度,低溫強度主要通過振動和烘烤獲得。干材料經(jīng)過振動和烘烤后,往往出現(xiàn)局部無強度或低強度,容易導(dǎo)致坍塌,影響連續(xù)鑄造的案例生產(chǎn)。經(jīng)過長期的觀察和分析,干材料無強度或低強度的主要原因是:
(1)烘焙問題:鋼鐵廠使用的中間包裝烘焙裝置為煤氣烘焙機。長期使用后,管道聚焦大量焦油或燒嘴損壞,局部烘焙效果差,無強度或強度低。
(2)干燥材料受潮:干燥材料由70%的顆粒和30%的細粉組成。細粉含有鎂砂和粘合劑。由于細粉比表面積高,容易吸水受潮。鎂砂和粘合劑吸水后水化變質(zhì),導(dǎo)致粘合劑失效,烘烤時無法產(chǎn)生粘合強度;
(3)粘合劑混合不均勻:各種顆粒、細粉和粘合劑混合均勻,有時受人為因素或混合設(shè)備的影響,部分干材料無粘合劑或粘合劑含量少,導(dǎo)致烘烤脫模后局部無強度。
解決方案:首先要保證烘烤機的烘烤效果,定期清洗煤氣管道,清除焦油和灰塵,及時更換損壞的燒嘴,其次要保證干料干燥均勻。
湍流器上浮。
湍流器在連鑄生產(chǎn)過程中主要起到穩(wěn)定鋼流和保護沖擊區(qū)的作用。它屬于擋渣墻系列耐火材料,一般采用鎂材料生產(chǎn)。在多爐連鑄過程中,湍流器有時會在鋼液表面滔滔不絕,不能穩(wěn)定鋼流,保護沖擊區(qū),不利于鋼液的質(zhì)量和生產(chǎn)。湍流器上浮是因為耐火材料的密度小于鋼液密度,浸泡在鋼液中會上浮。湍流器上浮包括湍流器框架上浮和整體上浮。湍流器框架上浮是由于鎂材料在高溫鋼液浸泡下膨脹系數(shù)過大,容易開裂,框架與沖擊板的接觸部分薄弱,容易導(dǎo)致框架與沖擊板分離。整體上浮是由于安裝湍流器時底部工作層不均勻,鋼液鉆入湍流器與工作層之間的間隙,導(dǎo)致湍流器整體上浮。
解決方案:一是調(diào)整湍流器配方,控制高溫膨脹,二是在工作層表面鋪設(shè)耐火粉,確保湍流器與工作層無間隙。
三水口開裂滲鋼
含鋯芯的中包水口在澆筑過程中容易開裂,導(dǎo)致鋼滲漏,往往迫使連鑄堵流生產(chǎn)或異常停機。分析認為,水口開裂主要是由于鋯芯耐熱性差。
解決方案:鋯芯體積密度不宜過高,體積密度越高,抗熱震性越差,適當加粗水坯,可防止鋼液滲出。
四大套管斷裂。
大包裝套管位于鋼包裝出水口和中間包裝之間,其冶金作用是防止鋼液從鋼包裝流入中間包裝的過程中飛濺和氧化。大包裝套管在使用過程中常見的問題是斷裂。斷裂的原因有兩個方面:一是大包裝套管的耐熱性和地震性能差;二是更換鋼包裝時,需要將大包裝套管與鋼包裝出水口分開。當套管與鋼包裝出水口緊密粘合時,澆筑鋼工對大包裝套管施加外力,導(dǎo)致套管斷裂。
解決方案:一是選用熱膨脹系數(shù)小、彈性模具小的材料生產(chǎn)套管,提高抗熱震性能;第二,當套管不能與出水口共享時,套管下部不能施加外力,套管上部鋼殼可以施加外力分離。
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