目前,在冶煉或鑄造行業(yè),一般大包仍然使用3層結構的耐火襯里組合,小包目前一大部分使用澆注料襯體砌筑,一部分使用耐火磚砌筑如萬能弧磚砌包。內襯材料砌筑主要是采用:
1. 耐火磚產(chǎn)品比如:粘土磚、高鋁磚、鎂磚、鎂碳磚等;
2. 耐火澆注料比如:鋁碳化硅鐵水包澆注料、尖晶石質澆注料,電熔石英搗打料等等;
從使用情況上分析:在鐵水包內的鐵水不需要特殊的冶煉過程,包內鐵水的溫度一般在1300~1450℃,溫度不算太高。但是從使用上來看至少會受到以下三方面的破壞:
①機械沖擊:鐵水包盛裝鐵水時,高爐出鐵往鐵水包里傾倒鐵水形成撞擊,鐵水包爐襯受到高溫鐵水的沖刷磨損和強烈的熱震而產(chǎn)生很大的熱應力造成熱膨脹破壞;故此,澆注料的密度高,致密性好,強度好,這樣才能有效抵抗鐵水的機械沖擊和滲透;
②化學侵蝕:鐵水包在盛鐵水期間受到鐵水和渣的化學侵蝕以及空氣的氧化,鐵渣中含有大量的CaO和FeO等氧化物,采樣鐵渣檢測的化學成分如下:
編號 | Si02 | Ca0 | MgO | AL203 | Fe+Fe203 | MnO | P205 | S |
1# | 45 | 17 | 3 | 19 | 11 | 8 | 0.4 | 0.3 |
2# | 43 | 16 | 3 | 21 | 11 | 9 | 0.3 | 0.1 |
鐵水和熔渣直接與鐵水包澆注料在接觸時,彼此之間發(fā)生反應, 最終融為一體, 導致化學性粘渣。這種方式的粘渣很難清理, 清理后耐材的壽命也隨之終結,所以首先就要控制材料的化學成分,控制化學性粘渣。
③急冷急熱:鐵水包內的鐵水倒空后,溫度急劇下降而使爐襯急冷,同時也使爐襯暴露到空氣中而氧化造成破壞。鐵水包在這種反復的使用過程中,包襯反復經(jīng)受急冷急熱和渣鐵的侵蝕以及空氣的氧化和鐵水的沖刷。除此之外還有因溫降導致的粘渣, 溫降是不可避免的, 它與鐵水包澆注料品質、鐵水包形狀、鐵水包周轉時間越快鐵水包所經(jīng)過的工藝路線越簡單, 相應的鐵水包因溫降而形成的粘渣也就越少。故此,鐵水和熔渣因為溫度下降粘度增加而發(fā)生粘渣。這就要適當降低澆注料的導熱性,另外在滿足施工性能的前提下加水量盡可能減少,避免因為過多加水量導致水蒸發(fā)留下氣孔或通道。
所以鐵水包內襯應選用抗熱震性能好、耐沖刷和抗氧化的耐火材料。