【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是轉(zhuǎn)爐噴補(bǔ)用的耐火材料。噴補(bǔ)有濕法和干法兩種，兩者的主要材料均是鎂砂。目前以干法為主。干法噴補(bǔ)料是散狀料，顆粒度不大于3mm，黑褐色。 鎂砂鎂砂為細(xì)小顆粒(也有粉狀)，淺黃色。 熟白云石(經(jīng)焙燒的白云石)熟白云石料呈中細(xì)顆粒狀，灰白色，拌有結(jié)合劑后作填補(bǔ)爐襯前后大面使用。 注意事項(xiàng)(1) 補(bǔ)爐材料的種類(lèi)較多，適用于不同爐種，應(yīng)該分門(mén)別類(lèi)堆放，并標(biāo)明種類(lèi)、成分，以防錯(cuò)用。(2) 各種泥料保存要注意防潮，必須堆放在離地板支架平臺(tái)上，要按順序使用，不宜過(guò)量長(zhǎng)期儲(chǔ)存。 知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)爐用補(bǔ)爐料大致成分如表13所示。表13 補(bǔ)爐料成分補(bǔ)爐料干法噴補(bǔ)料材 質(zhì)鎂質(zhì)，鎂白云石鎂質(zhì)骨 料3～18mm，65%＜3mm，100%細(xì) 粉≤，35%焦油瀝青(外加)大于5%～%(固體瀝青粉)18%～20% 思考題如何識(shí)別耐火泥、熱砂、冷砂及噴補(bǔ)料？ 轉(zhuǎn)爐熱修補(bǔ)料的選擇及使用 目的與目標(biāo)了解采用燒結(jié)鎂砂作為主原料，以改性后的酚醛樹(shù)脂和粉狀瀝青作結(jié)合劑，用于轉(zhuǎn)爐快速修補(bǔ)料。實(shí)際生產(chǎn)表明，通過(guò)對(duì)結(jié)合劑的改性處理，可以在保證修補(bǔ)具有良好高溫流動(dòng)性的同時(shí)縮短修補(bǔ)料硬化時(shí)間，以滿足生產(chǎn)使用要求。 操作步驟或技能實(shí)施 原料的選擇鎂質(zhì)或鎂碳質(zhì)材料具有良好的抗侵蝕性能，根據(jù)修補(bǔ)料的使用要求，在選擇主原料時(shí)，采用氧化鎂含量高、體積密度較大、價(jià)格相對(duì)較低的燒結(jié)鎂砂。所用的燒結(jié)鎂砂原料成分見(jiàn)表l4所示。在基質(zhì)料中加入高純度鱗片狀石墨以提高其耐用性，并添加金屬鋁防止高純石墨的氧化。為了保證修補(bǔ)料的高溫強(qiáng)度，石墨的加入量控制在5％，～。表14 燒結(jié)鎂砂原料各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)w/%品名MgOSiO2Al2O3Fe2O3CaO輕結(jié)鎂砂輕燒鎂粉 顆粒級(jí)配的選擇修補(bǔ)料的顆粒級(jí)配選擇對(duì)其使用性能很重要。當(dāng)材料的主原料、結(jié)合劑以及添加物確定后，顆粒級(jí)配是保證材料獲得良好使用效果、維持材料性能穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)。其中臨界顆粒的大小對(duì)修補(bǔ)料的使用性能和采用粒級(jí)配比起著決定性作用。臨界顆粒選的大些，便于采用多顆粒級(jí)配。而材料的級(jí)配愈多，對(duì)調(diào)整料的使用性能有益，同時(shí)有利于材料生產(chǎn)中的質(zhì)量控制。為了提高燒結(jié)后的修補(bǔ)料層的密度，降低氣孔率，提高修補(bǔ)料的抗折強(qiáng)度，一般來(lái)說(shuō)，臨界顆粒粒徑增大，則應(yīng)該加入較細(xì)的顆粒來(lái)填充大顆粒之間的縫隙，使材料達(dá)到緊密堆積，從而提高修補(bǔ)料耐侵蝕性能。但臨界顆粒直徑過(guò)大會(huì)影響修補(bǔ)料的高溫流動(dòng)性能。在結(jié)合劑的加入量及加入種類(lèi)一定的條件下，修補(bǔ)料的高溫流動(dòng)性能隨著修補(bǔ)料臨界顆粒直徑的增大而降低。如果要改善流動(dòng)性能，需要增加結(jié)合劑的加入量，但會(huì)引起燒結(jié)層體積密度降低和成本的增加，因此修補(bǔ)料的臨界顆粒直徑選擇小于10mm。 結(jié)合劑的選擇結(jié)合劑的選擇對(duì)修補(bǔ)料來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，它直接影響材料的各項(xiàng)理化性能指標(biāo)。除要考慮與主原料的匹配并得到較高的結(jié)合強(qiáng)度外，還要考慮結(jié)合劑的硬化方式、硬化時(shí)間、對(duì)材料的流動(dòng)特性、浸潤(rùn)性能等對(duì)施工性能的影響。轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的結(jié)合劑現(xiàn)在多采用非水系的瀝青或酚醛樹(shù)脂系有機(jī)結(jié)合劑。兩種系列結(jié)合劑在加熱后會(huì)以交聯(lián)反應(yīng)或縮聚反應(yīng)等形式而產(chǎn)生縮聚結(jié)合，使材料產(chǎn)生一定的強(qiáng)度。在確定的溫度下，結(jié)合劑的種類(lèi)和加入量決定了修補(bǔ)料的流動(dòng)性能和硬化時(shí)間。當(dāng)修補(bǔ)料受熱后，結(jié)合劑首先產(chǎn)生熱流動(dòng)，然后修補(bǔ)料中的其他部分在這種熱流動(dòng)的作用下隨著產(chǎn)生流動(dòng)，直到結(jié)合劑完成碳化。熱流動(dòng)的強(qiáng)度大，則修補(bǔ)料的流動(dòng)性能愈好，材料硬化需要的時(shí)間長(zhǎng)；反之流動(dòng)性能差，硬化需要的時(shí)間短，也就是說(shuō)流動(dòng)性能和硬化時(shí)間存在著一定的制約性。因此在保證材料具有較好的流動(dòng)性能的同時(shí)盡量的縮短硬化時(shí)間，必須對(duì)結(jié)合劑的加入種類(lèi)和加入量進(jìn)行綜合分析以滿足生產(chǎn)的需要。由于主原料燒結(jié)鎂砂是一種瘠性原料，瀝青和酚醛樹(shù)脂對(duì)其有良好的親和性和浸潤(rùn)性，易于將鎂砂結(jié)合在一起，并且具有優(yōu)異的高溫流動(dòng)性能，修補(bǔ)料采用焦油瀝青和熱塑性酚醛樹(shù)脂的混合物作為結(jié)合劑。 修補(bǔ)料的配比及性能指標(biāo)采用w(MgO)=93％的燒結(jié)鎂砂為主原料，采用改性的熱塑性酚醛樹(shù)脂和焦油瀝青碳作為復(fù)合結(jié)合劑，添加了少量的高純石墨，其配比見(jiàn)表15所示，理化性能指標(biāo)見(jiàn)表16。表15 轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料配比原 料粒度/mm配比/％燒結(jié)鎂砂45～50燒燒鎂粉30～35石墨～4～5熱塑性酚醛樹(shù)脂(改性)液體5～6(外加)焦油瀝青(改性)9～11添加劑～1金屬鋁粉2～3表16 轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料理化性能指標(biāo)項(xiàng)目w/%體積密度/(gcm3)氣孔率/%MgOCaOCAl2O3指標(biāo)79～8274～5 修補(bǔ)料的使用效果轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料在50t轉(zhuǎn)爐中使用，主要用來(lái)修補(bǔ)爐子裝料側(cè)和底部，使用效果良好，每噸鋼耐材消耗有所降低，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。證明修補(bǔ)料用于轉(zhuǎn)爐的快速修補(bǔ)，粘結(jié)強(qiáng)度高，耐用性較好，且工藝上滿足了生產(chǎn)的需要。 注意事項(xiàng)(1) 修補(bǔ)料的顆粒級(jí)配選擇對(duì)其使用性能很重要，所以，一定要選擇合適。(2) 結(jié)合劑的加入種類(lèi)和加入量一定要滿足生產(chǎn)的需要。 知識(shí)點(diǎn) 轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)今世界的主要煉鋼方法，隨著火焰噴補(bǔ)、半干法噴補(bǔ)、濺渣護(hù)爐等高溫修補(bǔ)技術(shù)的應(yīng)用，轉(zhuǎn)爐的壽命大幅度提高，由此在降低耐火材料單耗方面取得了很大的進(jìn)步。其中燒結(jié)修補(bǔ)料廣泛用于裝料側(cè)、底部及出鋼側(cè)壁等水平方向的修補(bǔ)，利用出鋼后的間隙投料，作業(yè)簡(jiǎn)便，成為延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐爐齡的重要材料之一。根據(jù)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的特點(diǎn)及修補(bǔ)料的使用方式，要求修補(bǔ)料應(yīng)具有以下特點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)的高溫性能和良好的抗鋼水、熔渣沖刷侵蝕能力；良好的流動(dòng)性和適宜的硬化時(shí)間；與被修補(bǔ)磚襯有良好的粘結(jié)強(qiáng)度和好的耐用性。(1) 選用MgO含量較高的燒結(jié)鎂砂為主原料，添加一定量的鱗片狀石墨，以改性的焦油瀝青和熱塑性酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑，生產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐用修補(bǔ)料，其性能指標(biāo)可以滿足生產(chǎn)要求。(2) 修補(bǔ)料的高溫流動(dòng)性和硬化時(shí)間具有相互制約的關(guān)系，合理地選擇結(jié)合劑的種類(lèi)及加入量對(duì)控制修補(bǔ)料的性能具有重要意義。 思考題(1) 怎樣選擇轉(zhuǎn)爐熱修補(bǔ)料？(2) 為什么說(shuō)結(jié)合劑的選擇對(duì)修補(bǔ)料至關(guān)重要？(3) 轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)料的使用效果如何？【學(xué)習(xí)小結(jié)】 (1) 所煉鋼種對(duì)硫、磷有較高要求的，宜選用含硫、磷低等級(jí)的鐵塊或鐵水。(2) 所煉鋼種對(duì)夾雜物有嚴(yán)格要求的，應(yīng)選用純凈的(一級(jí)或二級(jí))廢鋼。(3) 對(duì)鋼種硫磷含量要求特別嚴(yán)格的應(yīng)對(duì)所用鐵水進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)先將鐵水中的硫、磷含量脫到很低水平后再進(jìn)行煉鋼。(1) 銅。％以后，在晶界上會(huì)有低熔點(diǎn)共晶體出現(xiàn)，在熱加工時(shí)造成沿晶界開(kāi)裂。嚴(yán)重?fù)p害使用質(zhì)量；同時(shí)使鋼的切削加工性(表面光潔度)變壞。所以碳素鋼對(duì)[Cu]含量有一定限制。銅有時(shí)亦作為合金元素加入鋼中，這是考慮到銅固熔在鐵素體中能增加碳鋼對(duì)大氣的抗腐蝕能力，用于冶煉耐大氣腐蝕鋼中。(2) 錫。錫存在于鋼中，會(huì)使鋼產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象，并降低成品鋼材的機(jī)械性能，因此它作為鋼內(nèi)的有害元素要從廢鋼中挑出。(3) 鉛。鉛的密度大，熔點(diǎn)低，不溶于鋼水，在冶煉時(shí)會(huì)沉到爐底鉆入縫隙之中，造成爐底漏鋼事故。同時(shí)，在冶煉的高溫下，鉛還會(huì)蒸發(fā)，對(duì)大氣造成污染，有害于人體健康。(4) 爆炸物?；烊霃U鋼鐵中的爆炸物主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是軍用物資，例如廢舊炮彈，如未經(jīng)處理加入到爐內(nèi)，那是極易引起爆炸的；另一類(lèi)是密封容器，此類(lèi)容器進(jìn)入爐內(nèi)，容器中的氣體在爐內(nèi)高溫下受熱膨脹到一定程度而達(dá)到能沖破外殼時(shí)即會(huì)發(fā)生爆炸。可以想象，一旦發(fā)生爆炸，可能使?fàn)t子及設(shè)備炸毀，造成操作人員傷亡，所以在檢查時(shí)一定要認(rèn)真、仔細(xì)，處理時(shí)一定要慎重，保證生產(chǎn)和人身的安全?！咀晕以u(píng)估】？？？ ？【評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】 按表19進(jìn)行評(píng)價(jià)?？己藘?nèi)容內(nèi)容配分考核要求計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)組號(hào)扣/得分項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)態(tài)度 實(shí)訓(xùn)的積極性 安全操作規(guī)程遵守情況 遵守紀(jì)律情況30積極參加實(shí)訓(xùn)，遵守安全操作規(guī)程，有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神違反操作規(guī)程扣20分，不遵守勞動(dòng)紀(jì)律扣10分12345廢鋼樣本外觀及特點(diǎn) 從外觀判別廢鋼元素組成 敘述廢鋼原料使用注意事項(xiàng)30能根據(jù)樣本外觀對(duì)廢鋼、鐵水進(jìn)行冶煉選用從外觀判別廢鋼元素組成20分?jǐn)⑹鰪U鋼原料使用注意事項(xiàng)10分12345耐火材料的選取和使用根據(jù)外形、尺寸、顏色、用途、成分等識(shí)別不同類(lèi)型的耐火材料。10根據(jù)爐子不同部位正確選用耐火材料及補(bǔ)爐材料，以提高爐子使用壽命。正確選用耐火材料及補(bǔ)爐材料10分合計(jì)100 常用氧化劑、鐵合金及渣料的識(shí)別及選用【任務(wù)描述】 通過(guò)轉(zhuǎn)爐冶煉常用氧化劑、鐵合金及渣料的觀察和比較，能識(shí)別各種脫氧劑，并能根據(jù)冶煉鋼種的不同正確選用?！救蝿?wù)分析】 技能目標(biāo)：①據(jù)所煉鋼種的要求選用不同的氧化劑②據(jù)所煉鋼種的要求選用合適的鐵合金③據(jù)所煉鋼種的要求選用不同的渣料知識(shí)目標(biāo)：①各種脫氧劑、鐵合金和渣料的識(shí)別【知識(shí)準(zhǔn)備】 脫氧劑的識(shí)別和選用 目的與目標(biāo)能識(shí)別各種脫氧劑，并能根據(jù)冶煉鋼種的不同正確選用。 操作步驟或技能實(shí)施 識(shí)別各種常用脫氧劑(1) 錳鐵。錳鐵的密度較大。外觀表面顏色很深近乎于黑褐色并呈現(xiàn)出猶如水面油花樣的彩虹色。斷面呈灰白色，并有缺口。如果相互碰撞會(huì)有火花產(chǎn)生。(2) 硅鐵。以前稱(chēng)矽鐵(因?yàn)樵毓柙麨槲?，密度較小，表面為青灰色，易破碎，其斷面較疏松且有閃亮光澤。(3) 鋁鐵。鋁鐵的密度也較輕，外觀表面灰白色(近灰色)。(4) 鋁。手感是上述幾種合金中最輕的，是一種銀白色的輕金屬，有較好的延展性，一般以條形或環(huán)形狀態(tài)供應(yīng)。(5) 硅鈣合金。表面顏色與硅鐵很接近，為青灰色，手感比硅鐵與鋁更輕，其斷面無(wú)氣孔，有閃亮點(diǎn)。(6) 硅錳合金。手感較重，質(zhì)地較硬，斷面棱角較圓滑，相互碰撞后無(wú)火花產(chǎn)生。表面顏色在錳鐵與硅鐵之間(偏深色)，使用塊度一般在10～50mm。(7) 鋁錳鐵。塊狀，形如條形年糕，貌如小型鑄件，表面較光滑，色近于褐色與錳鐵相似。塊度不大，一般不會(huì)碎裂，如破碎其斷面呈顆粒狀，且略有光澤。 正確選用脫氧劑(1) 若煉優(yōu)質(zhì)鋼需要在爐內(nèi)沉淀脫氧時(shí)，可以選用錳鐵、硅錳鐵或鋁鐵。(2) 冶煉沸騰鋼或者低硅鋼種，幾乎不用硅鐵來(lái)進(jìn)行脫氧。(3) 硅鐵是常用的較強(qiáng)脫氧劑，按照鐵合金加入順序一般在加入錳鐵后使用。(4) 鋁是常用脫氧劑中脫氧能力最強(qiáng)，一般用于終脫氧。(5) 鋁錳鐵是一種復(fù)合脫氧劑，在煉鋼中作為鋁的一種代用品來(lái)使用。使用后對(duì)鋼的質(zhì)量有好處。煉鋼中使用的復(fù)合脫氧劑除了鋁錳鐵外，還有硅鈣合金、硅錳合金、硅鋁鋇、硅鋁鋇鈣等，使用復(fù)合脫氧劑后主要有以下好處：(1) 提高脫氧能力。錳是脫氧能力較弱的元素，但它與其他元素共存使用時(shí)，能增加其他元素的脫氧能力。(2) 生成低熔點(diǎn)產(chǎn)物，易于排出。硅是脫氧能力較強(qiáng)的元素之一，％％時(shí)，脫氧產(chǎn)物由2FeOSiO2(熔點(diǎn)為1205℃)轉(zhuǎn)化為2FeOSiO2+SiO2，最后轉(zhuǎn)化為純SiO2固體，所以單獨(dú)用硅脫氧，其脫氧產(chǎn)物不太容易排出而殘留在鋼水中成為鋼水中非金屬夾雜物，降低鋼的質(zhì)量。當(dāng)硅與錳共存為復(fù)合脫氧劑時(shí)，便能生成低熔點(diǎn)的脫氧產(chǎn)物，便于排出。綜上所述，可見(jiàn)使用復(fù)合脫氧劑對(duì)于提高脫氧能力、提高鋼的質(zhì)量是非常有利。 注意事項(xiàng)(1) 鋁鐵與硅鐵在外觀特征有許多相似之處，要特別注意區(qū)別，防止混用后產(chǎn)生不良后果。(2) 合金加入順序按脫氧能力強(qiáng)弱來(lái)安排，一般先加脫氧能力弱的合金，再依次加入脫氧能力較強(qiáng)的合金。常用脫氧劑加入順序?yàn)椋合燃渝i鐵，然后加硅鐵，最后加鋁。(3).粉狀脫氧劑可包成小包(用硬紙或鋼皮)后再使用。每包重量應(yīng)視具體情況而定。使用前須經(jīng)150～200℃烘烤4h以上，隨用隨取以防受潮。 知識(shí)點(diǎn)(1) 常用脫氧劑的種類(lèi)、成分、規(guī)格見(jiàn)本書(shū)表21。表21 常用鐵合金成分要求成分w/%鐵合金CMnSiSPCrCaAl硅鎂FeMn65Si17≤65～7017～20≤Ⅰ級(jí)≤Ⅱ級(jí)≤Ⅲ級(jí)≤FeMn60Si17≤60～7017～20高爐錳鐵GFeMn76≤≥761組≤2組≤≤Ⅰ級(jí)≤Ⅱ級(jí)≤GFeMn68≤≥68Ⅰ級(jí)≤Ⅱ級(jí)≤GFeMn64≤≥64硅鐵≤≤7480≤≤≤≤≤≤≤7280≤≤≤≤FeSi45≤4047≤≤中碳錳鐵≤80～85Ⅰ≤Ⅱ≤Ⅰ≤Ⅱ≤≤≤80～85Ⅰ≤Ⅱ≤Ⅰ≤Ⅱ≤鋁一級(jí)Al≤≥98鋁硅鐵FeAlSi≤≥18≤≤≥48(Cu≤)鐵錳鐵特錳3A≤≥76≤≤≤特錳3B≤≥76≤硅鈣Ca31Si60≤55～65≤≤≥31≤Ca28Si60≥28≤Ca24Si60≤≥24≤鋁鐵FeAl50≯5≯≯Cu≯50～55FeAl45≯≯45～50FeAl20≯5≯≯Cu≯