高强轻质纳微米浇注料在钢包中的使用

高强轻质纳微米浇注料在钢包中的使用轻质浇注料是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料。具有较高流动性，适用于以浇注方式成型的不定形耐火材料。同其他不定形耐火材料相比，结合剂和水分含量较高，流动性较好，故而不定型耐火材料应用范围较广，可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择。既可直接浇注成衬体使用，又可用浇注或震实方法制成预制块使用。高强轻质纳微米浇注料主要是以铝酸盐水泥、高铝细料、氧化铝空心球，外加若干保温添加剂配置而成，该产品具有体积轻，抗压强度高，耐酸及酸性气体腐蚀。隔热、保温、吸水率低等特点，施工简便，是高温下有耐碱腐蚀部位施工的最理想产品。易性好，粘结力强，初凝时间和施工可操作时间长，强度增长快、抗渗性强、不需要酸化处理、易于保证砌体灰缝的密实饱满，使用在炼钢、冶炼上，可以显著降低钢包外壳温度、对钢包保温起到很明显的作用。也可用于提高烟囱内衬壁的气密性、整体性和内衬的防腐蚀能力，是高烟囱、高温烟道和风道内衬的理想胶结材料，也可用于石油、化工、有色冶金等行业的耐酸池、槽等耐酸工程。耐酸砖、耐酸胶泥及抹面料耐酸砖、耐酸胶泥及抹面料适用于电站锅炉烟囱及热网管道保温专用的耐火材料，它具有耐酸腐蚀、耐温、耐热稳定性、施工方便的特点。本公司在现有的轻质浇注料制备基础上，通过调整配方，对原配方进行改进，制备出了性能更加完善，使用寿命更长久的新型轻质保温浇注料，该产品在性能方面更加优异，具有良好的抗压性、抗热震性，尤其是在轻质方面，体积密度能够达到了1.1-1.3g/cm3,该浇注料在钢包中的使用寿命也得到了显著提高，对于钢厂中提出的降低钢保温度这一要求，起到的作用尤其明显。一般钢包，在使用过程中，包壁温度在300℃左右，钢厂一般使用煤作为加热材料，降低包壁温度一度，可以节省一块钱，换算成煤的话，对于资源的损耗更大，而使用新型轻质保温浇注料，可以使高壁温度降低到250℃一下，如日照钢铁，由我们公司做的钢包，基本上温度在240℃左右，河北达力普基本上能做到200℃左右，不仅降低了钢包温度，节省了大量煤，防止能量损耗，还提高了钢包的使用寿命。连铸浇铸过程中钢液温度过高时，钢液易二次氧化，夹杂物增多，同时浇铸过程中铸坯易出现鼓肚、漏钢、柱状晶发达、中心偏析、缩孔严重等一系列问题，高效连铸的理论和实践都表明，实现低温浇铸是提高拉速和改善铸坯质量的重要手段之一。因而连铸浇铸高档次轴承、齿轮、帘线、石油管坯等钢种，为提高铸坯质量，需要实现低过热度浇铸，同时需要解决低温浇铸钢液温降大，中包水口粘死的生产事故。为实现这一目标，连铸浇铸过程中钢液温度波动范围越小越好，要求每炉控制在100C以内，同时每炉之间温度基本一致，因而使用的钢包除减少连铸浇完至初炼炉出钢的空包时间，空包期间加盖保温和烘烤，以及足够的初炼炉出钢至上连铸浇铸的装钢液时间以实现钢包的热饱和外，钢包包衬耐材选用和砌筑方法对钢包的保温性能影响很大，希望包衬各层耐材具有足够的强度，工作层具有很好的耐高温耐侵蚀性能外，还需要包衬保温层耐材具有很好的隔热保温效果。对于钢包包衬保温，目前普遍使用的是钢壳内用一层硅钙板或纤维毡等保温，然后浇注一层永久层浇注料。该层浇注料一般是铝镁质或高铝质的。然后砌筑工作层。工作层普遍使用导热系数很高的镁碳砖。因它的碳含量高达14%以上，因此它的导热系数也高达15w/mk。这样的钢包砌筑方式，导致钢包壳温度偏高，钢壳温度普遍达到3000C以上。有的达到了近4000C。这样大量的热量被散发出去，能耗增高和环境变差，导致了成本增加。近年来出现了一种纳米绝热板。该材料的导热系数非常低，是一般绝热材料导热系数的20%左右。为节能起到很重要的作用。它应用于钢包保温，可以使钢包壳温度下降到3000C以下，能达到260~3000C。这种材料使用了纳米材料，形成了闭纳米孔而隔热，但是纳米的活性烧结也导致使用温度低。一般在11000C以下。对于钢包这样高温，显然实际工作环境温度高于它的烧结温度。该材料易烧结，就导致导热系数增加和收缩很大。因此不单保温性能下降，而且钢包衬结构被破坏，导致了安全事故的隐患。为了解决这个问题。一般来说，高强轻质微纳米浇注料，使用在钢包上厚度为50~150mm。它的性能基本能达到是10000C导热系数小于0.6w/(mk)，3500C的导热系数小于0.25w/(mk)，耐火度大于17900C，烧结强度大于30MPa。工作层采用隔热镁碳砖，它的导热系数为5w/mk。可以使工作层背面温度有15000C降低到14000C，这样对于节能和提高高强轻质微纳米浇注料以及纳米绝热板使用寿命是非常有好处的；工作层背面采用了高强轻质微纳米浇注料可以显著降低纳米绝热板热面的温度到10500C以下。使纳米绝热板在安全工作温度范围内，保护了纳米绝热板。因此可以长期使用而不失效。钢壳内表面采用的节能涂料，这样进一步减少了散热。实践证明可以使温度降低15%左右；采用该复合结构砌筑包衬，保温性能非常好。即使在钢包扩容情况下，也能使钢包壳温度降低1000C以上。导致了能耗降低6kwh/吨钢和中间包浇钢过热度降低。因此，显著提高了钢坯质量、降低了成本和节能环保。连铸浇铸过程中，中间包钢液温度波动控制在100C以内，为特殊钢的连铸浇铸创造了条件。这样可以减少钢坯内部质量废品，在微利时代的钢铁行业显得更重要，特别是环保日益被重视的今天显得节能的重要性。使用高强轻质微纳米浇注料在钢包中，可以使钢壳稳定温度为2000C（渣线）、2200C（包壁），较以前钢壳温度为3500C，降低了1300C以上。出钢温度降低了150C，非常显著地降低了成本和能耗。该产品在钢包上成功应用的经验，也可以推广到电炉、转炉、中间包、加热炉等整个冶金行业的冶金窑炉上，并且也同样可以推广到玻璃窑、水泥窑、石灰窑等热工窑炉上，能显著降低能耗。对节能环保和提高企业效益有重要意义。因此应用前景非常广阔。新型轻质保温浇注料一经推出，就得到了几家试用客户的好评，并积极推广，为了提高经济效益，要特别关注性价比的提高，我们要在满足使用寿命基本要求情况下，使产品性价比最高。现在还在对该产品进行改进，以期该材料能发挥更好的效果，为我们钢厂节能保温做出更大贡献。