鋁鎂搗打料實驗及感應爐的應用施工介紹

發布時間：2020/8/15 11:56:07

由于剛玉在高溫下與鎂砂反應生成尖晶石,產生體積膨脹,從而可有效抑制剛玉基爐襯的龜裂。使用剛玉-氧化鎂質搗打料作爐襯材料,爐襯熱面龜裂明顯得到控制,微裂紋明顯減少。鋁鎂質搗打料逐漸成為中頻爐煉鋼的首選爐襯材料。在本研究中,通過顆粒級配和復合高溫促燒劑的調整,研制了中頻爐工作襯用鋁鎂質干式搗打料,并在某廠8和20t中頻爐上試用。

試驗

1、原料

以電熔棕剛玉、白剛玉、板狀剛玉、鎂砂為顆粒料,鎂砂細粉、剛玉細粉為粉體,添加高溫復合促燒劑,以硼酸為外加劑。

2、試驗方法

合理的顆粒級配可以提高搗打料的抗熱震性能及抗化學侵蝕性能,也能改善施工后中頻爐工作襯的燒結質量。以文獻為依據,對顆粒級配進行微調整,研究顆粒級配對干式料性能的影響,具體配比見表2;然后,以優選出4#配方的粒度級配為基礎,改變復合高溫促燒劑的加入量(等量取代細粉質量),研究促燒劑對干式搗打料性能的影響。

將硬紙卷成φ60 mm×80 mm的紙筒,放入內徑為φ84 mm×87 mm的剛玉坩堝內,紙筒與坩堝之間填滿1～0.5 

mm的白剛玉細顆粒,再將根據表2和表3配比稱取的原料混合均勻后倒入紙筒內,搗打密實,制成φ60 mm×60 mm干式搗打料試樣。

3、性能測試

測量1#—8#試樣的堆積密度,其方法為:制作1個φ80 mm×80 mm標準鋼桶以及1個��80 mm×30 mm的鋼圈,可以在上方套住��80 mm×80 

mm標準鋼桶,如圖1所示。將混合均勻的干式料放入鋼桶內,在振動臺上震動1 min后,移去鋼圈,刮平表面,測定搗打料堆積質量,根據公式計算干式搗打料的堆積密度:

ρ=m/V。

其中:ρ為干式搗打料的堆積密度,g·cm-3;m為鋼桶內搗打料質量,g;V為鋼桶體積,cm3。

將所有試樣分別在1000、1200、1350和1600℃熱處理3 h后,觀察其燒結情況,同時將經1350℃3 h燒后的試樣4A—4F再經1600℃3 h熱處理。

對1600℃3 h燒后的各試樣進行直徑線變化率和高度線變化率(GB/T 

3997.1—1998)、體積密度(GB/T2997—2000)以及耐壓強度(GB/T 

5072—2008)檢測,同時并對現場使用后的干式搗打料殘襯進行顯微結構觀察。

鋁鎂搗打料在感應爐中的應用施工

中頻感應爐熔鎳溫度1650～1700℃,熔煉時間2～3h,中間加碳脫氧,后出鎳水淬,間歇式作業。鋁鎂搗打料理化指標:Al2O3≥85%,MgO>5%。1650℃,3h熱處理后,體積密度>2.95g·cm3,抗折強度≥13MPa,耐壓強度≥50MPa,線變化率0～+0.8%。

筑爐

爐底先側鋪一層高鋁磚。用強制式攪拌機將料混合均勻。為減少搗打料作業時的粉塵,加水3.5%。從爐底開始搗打,每層鋪料80～100mm,分3次打完,打結厚度140mm。爐壁分8次打完,厚度125mm。爐襯筑好后自然干燥24h。

烘爐

從室溫到500℃以前緩慢升溫。升溫速度是靠輸入功率控制的,在60kW以前緩緩提高功率,功率提高到100kW開始加金屬鎳,在100～180kW之間烘烤直至金屬鎳熔化正常生產。

鋁鎂搗打料在熔鎳中頻感應爐上使用,經過26h停電檢修,爐襯無裂紋、掉塊現象。高使用壽命達261次,平均壽命為169次。

該搗打料具有良好的熱震穩定性和抗渣侵蝕及滲透能力,使用壽命比以前有了大幅度的提高,完全能滿足生產的需要。

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