鐵水包是盛裝和運(yùn)輸鐵水的設(shè)備。有敞開式鐵水包和魚雷式鐵水包兩種。敞開式鐵水罐也叫鐵水罐,魚雷式鐵水罐也簡(jiǎn)稱混鐵罐。
當(dāng)鐵水被包裝和運(yùn)輸時(shí),襯里經(jīng)受高溫、熱沖擊、機(jī)械磨損和爐渣和鐵的化學(xué)侵蝕。當(dāng)鐵水被倒出時(shí),鐵水的沖擊表面被侵蝕得更厲害。
同時(shí),鋼包在高溫和低溫的交替條件下工作,間隔時(shí)間越長(zhǎng),爐襯損壞越嚴(yán)重。因此,鐵水包內(nèi)襯一般應(yīng)采用耐腐蝕、強(qiáng)度高、抗熱震性好的耐火材料。鐵水在鐵水包內(nèi)脫硫時(shí),鐵水劇烈運(yùn)動(dòng),加劇了爐襯的侵蝕。用純堿(Na,CO:)作脫硫劑時(shí),會(huì)直接熔化爐襯,加速渣線損壞。用電石(CaC,)作脫硫劑時(shí),爐渣會(huì)變粘,易掛在爐襯壁上,且不易清洗。如果鐵水中錳、磷含量高,硅含量低,鐵水溫度高,內(nèi)襯就會(huì)損壞。脫硫處理劑為石灰、螢石或電石;脫硅處理劑為氧化鐵皮和石灰;FeO-CaO-CaF或蘇打Na,COg用于脫硫。
在脫磷、脫硅、脫硫過(guò)程中,爐渣堿度變化較大,從0.5到3.0以上,耐火材料侵蝕嚴(yán)重。此外,攪拌鐵水的侵蝕和間歇操作引起的溫度波動(dòng)加劇了鋼包內(nèi)襯特別是渣線耐火材料的損壞。
因此,根據(jù)鋼包的工作環(huán)境,對(duì)鋼包用耐火材料的要求是耐壓強(qiáng)度高、抗渣性好(既抗酸性渣又抗堿性渣)、抗熱震性好、抗剝落性好、結(jié)構(gòu)致密。一般采用粘土磚、高鋁磚、浸漬磚、鎂碳磚、硅鋁磚、部分耐火澆注料和噴涂。
國(guó)內(nèi)不脫硫、脫硅、脫磷的鐵水包用粘土磚砌筑,渣線逐漸使用al,O:-SiC-C不燒磚。
在國(guó)外,不脫硫鐵水包一般采用燒結(jié)粘土磚或紅柱石磚,且多為油浸式。內(nèi)襯一般部位采用粘土磚或普通高鋁磚,出鐵口、渣線等易破損部位采用高鋁磚。輸送高錳鐵水時(shí),使用剛玉含量高的高鋁磚。為了使?fàn)t襯磨損均勻,采用綜合砌磚爐,磨損嚴(yán)重的地方采用不燒紅柱石磚,侵蝕特別嚴(yán)重的渣線采用碳結(jié)合剛玉磚,易氧化損壞的地方采用燒成鋁硅耐火磚。
如前所述,鋼包進(jìn)行三脫處理時(shí),爐渣堿度變化大,工況惡劣,原有砌筑用粘土磚和高鋁磚已不能滿足使用要求。目前,脫硫包主要采用不燒瀝青結(jié)合磚或合成樹脂結(jié)合磚。材料為AL,O,-SiO,-C和Al,O,-SiC-C,鐵水脫磷材料為鋯-SiC-C磚。在鐵水預(yù)處理和以CaO熔劑為主要成分的單獨(dú)脫磷的情況下,國(guó)外工廠也使用鎂碳磚和脫硅用al,O,-MgO澆注料。
在國(guó)外,鐵水預(yù)處理噴槍的耐火材料一般采用澆注料AL,O:-SiO。70-80%,在噴槍材料中加入SiC、C或Cr、O能有效提高抗渣滲透性,加入鋼纖維有利于提高抗剝落性。鋼包中采用鋁、氧和氧;-SiC-C磚后,應(yīng)選用相同材質(zhì)的火泥。
在鐵水預(yù)處理中,會(huì)形成腐蝕性很強(qiáng)的堿性渣,原有的粘土磚和高鋁磚無(wú)法使用。AL/O:-SiC-C磚具有較高的抗剝落性和抗侵蝕性,因此使用壽命大大提高。為了進(jìn)一步提高磚的性能,可以在其中加入金屬粉、硼酸玻璃和氧化鋯粉。與樹脂Al,O,-SiC-C磚結(jié)合,產(chǎn)品中的ALOg成分可以抵抗各種處理劑爐渣的侵蝕,而C具有良好的導(dǎo)熱性能,可以提高產(chǎn)品的熱震穩(wěn)定性,有效防止鐵渣滲透到產(chǎn)品中,提高產(chǎn)品的抗剝落性和抗侵蝕性。
SiC能明顯提高產(chǎn)品的抗氧化性,防止石墨氧化。同時(shí),通過(guò)添加復(fù)合添加劑,提高了產(chǎn)品的高溫性能,抗鐵水沖刷和耐磨性能大大提高。
鋼包用耐火材料:
目前國(guó)內(nèi)建造鐵水包的材料有普通粘土磚、普通三級(jí)高鋁磚、致密粘土磚、葉蠟石磚和鋁碳化硅澆注料。日本Bo Mill公司300t鋼包使用的澆注料是葉蠟石-剛玉-碳化硅,鋼包壽命在600次以上。日本大廣爐200噸鐵水包使用的澆注料是鋁碳質(zhì),包齡600-700次。日本川崎爐材質(zhì)的150t鋼包采用高鋁碳化硅材質(zhì),鋼包壽命600次以上。