取鍋は製鋼工程に欠かせない容器です。
製錬技術、特に炉外での LF と RH の処理の継続的な開発により、その役割は、最も単純な溶鋼の保持から、特定の製錬機能を担う炉へと発展しました。 取鍋内の溶鋼の長期滞在は必然的に溶鋼温度の損失を引き起こし、ライニングの高い熱伝導率は溶鋼の熱放散損失の増加、取鍋シェルのより深刻な変形につながります、および溶鋼の温度低下率が増加し、取鍋の壁に深刻なスラグが垂れ下がった。 結節、冷たい鋼。 過度の低温は、タンディッシュの最終注湯を強制的に停止させることさえあり、スラブの品質に影響を与えるだけでなく、溶鋼の歩留まりを低下させ、生産コストを増加させます。 したがって、断熱取鍋はますます製鉄所の需要になっています。 断熱取鍋耐火物の構造モードは、通常、軽量断熱ボードまたはナノボードと、キャスタブル永久層と作業層耐火物です。
ほとんどの断熱ボード自体は、それを保護するために耐火材の層が必要です。 この材料は、過度の圧力から断熱材を保護する必要があり、次に、断熱材が動作温度を超えないように保護する必要があります (1000 度未満でなければならない場合)。 断熱取鍋の理想的な永久層耐火材料は、優れた熱安定性、断熱性、耐食性、安全で信頼性の高いアプリケーション、完全な構造、および長い耐用年数を備えている必要があります。 取鍋の優れた断熱性能を維持し、溶鋼の温度低下を低減するために、この作業で新しい CA6 キャスタブルと軽量ムライト キャスタブルの性能評価を実施し、取鍋に適用して、より優れた断熱性能を達成しました。総合的な断熱効果。
現在、取鍋の永久層の材料は通常の高アルミナキャスタブルがほとんどで、主原料はボーキサイトです。 この耐火キャスタブルの使用には、次の欠点があります。まず、熱伝導率が高く、使用中にエネルギー損失が発生します。 第二に、耐火性が低く、作業層が異常に使用されている場合、溶鋼が永久層に直接接触すると、鋼が突き刺さって漏れる可能性が高く、安全率が低くなります。 第三に、かさ密度が大きく、空の取鍋の重量が大きい。 したがって、取鍋の断熱材に対する特別な要件は満たされておらず、優れた包括的な特性を備えた新しいタイプの鋳造可能な永久層を開発する必要があります。 この論文では、新しいCA6キャスタブルと軽量ムライトキャスタブルのサンプル調製とテストを実施しました。
1.原材料と試験計画
その中で、CA6原料（CaAl12O19、略してCA6）は、CaO-Al2O3系の中でAl2O3の含有量が最も多いアルミン酸カルシウム相です。 その融点は 1875 度、熱膨張係数は 8.0×10-6 度⁻¹、粒子のかさ密度は 2.70g·cm⁻³、見かけの気孔率は 26.8% です。 . この材料の耐火性能は板状コランダムに似ており、熱伝導率はコランダムのわずか 1/3 です。 近年登場した新しいタイプの高品質断熱材です。 CA6キャスタブルはCA6を骨材とし、マトリックス部は板状コランダム微粉末、アルミナ粉末、アルミン酸カルシウムセメントをバインダーとしたキャスタブルです。 球状の軽いムライト粒子のかさ密度は 1.59g cm⁻³ で、見かけの気孔率は 38.9% です。 軽量ムライト キャスタブルは、微孔性 M70 球状軽量ムライト ボールを骨材として使用し、マトリックス部分は平板状コランダム微粉末、アルミナ粉末、アルミン酸カルシウム セメントで構成され、スラグ侵食に対する耐性を高め、永久層の安全性を向上させます。
2. テスト プロセスとパフォーマンス テスト
鋳造後の２種類のキャスタブルについて物性試験と耐食性試験を行った。 物理的な試験方法は、国家標準または業界標準の方法に従って実施されます。
材料特性の結果と分析
(1)物性
軽量ムライトキャスタブルのかさ密度は2.17g・cm⁻³で、目付は現在使用されている高アルミキャスタブルより24％軽く、熱伝導率は16％低下し、目的を達成できます。軽量で熱伝導率の低い取鍋です。 また、CA6 キャスタブルは、通常の高アルミニウム キャスタブルよりも 5.6% 軽量で、熱伝導率が 26% 低くなります。
耐食性試験
元の取鍋永久層キャスタブル B、新しい CA6 キャスタブル C、軽ムライト キャスタブル 3# をそれぞれるつぼに注ぎました。 転炉の最終スラグを投入し、1500度3時間保温の条件でるつぼの耐食性試験を行った。 さまざまな材料の溶融損失と浸透を観察します。 試験終了後、坩堝を切り開き、
CA6キャスタブルは、優れた耐侵食性と浸透性を備えており、るつぼの穴に大量のスラグが残ります。 軽いムライト キャスタブルは、次に高い浸食抵抗と浸透抵抗を持っています。 通常の高アルミナ永久層キャスタブルスラグと耐火物の境界は明確ではなく、るつぼの耐火物と耐火物の境界も明確ではありません。 スラグは一緒に溶融し、耐貫通性は浸食抵抗よりもわずかに優れています。これは、1500 度でキャスタブルな高アルミナに液相が多いことを示しているため、高温耐性を向上させるために材料を改善する必要があります。取鍋の安全のために非常に重要です。 球状の軽量ムライトの微孔性は、耐食性と透過性の向上に有益であるため、軽量材料はより優れた断熱性と耐食性も示すことができます。
応用
上記3種類のキャスタブルを300t取鍋に搭載。 断熱取鍋の永久層用の軽量ムライト キャスタブルおよび CA6 キャスタブルは、溶鋼浸食および断熱に対する良好な耐性が要求されると同時に、炉のサービス プロセスの構造的完全性が良好であり、保温効果は安定しています。
断熱取鍋の永久層材料の割れをどのように低減するかという包括的な技術は、さらに研究する必要があります。
各取鍋の各スラグ ラインの平均温度から、断熱されていない取鍋スラグ ラインのスチール シェルは 320 度を超えていますが、断熱された 4 つのスラグ ラインの平均温度は 280 度を下回っています。 一般に、スラグライン鋼シェルの温度は低下します。 50-100度。 被覆部での鋼製シェルの温度降下は 20 ～ 50 度で、断熱材と永久層材の構成によって若干異なります。 断熱試験バッグの断熱材は、炉の使用期間中良好な状態を維持し、スラグラインと被覆鋼シェルの平均温度は通常の取鍋よりも低く、永久層が良好に機能したことを示しています。保護的な役割。 安全性を確保するために、新しい永久層材料のクラックが 2 炉後により顕著になる現状は、4 炉に適用できるように最適化および改善する必要があります。
結論は
断熱取鍋は、鉄鋼企業がエネルギーを節約し、環境を保護し、鉄鋼製品の品質を向上させるための重要な技術的手段となっています。 取鍋の永久層の材料には、より高い要件が課せられます。 開発したCA6キャスタブルとライトムライトキャスタブルの物性は、取鍋の永久層の用途要件を満たしていると同時に、断熱材を保護できる従来の高アルミナキャスタブルよりも優れた断熱性と耐食性を備えています。材料。 炉の使用期間中に良好な断熱性を維持するための取鍋の役割。 保温取鍋の永久層材料の割れを低減するための包括的な技術について、さらに詳細な研究が必要です。
