盛鋼桶內(nèi)襯耐火材料采用澆注與振動(dòng)的方法施工內(nèi)襯,其特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、施工效率高、桶襯致密、使用壽命長(zhǎng),可在殘襯上筑襯,耐火材料消耗低。
蘇聯(lián)上伊謝特鋼鐵廠35噸的盛鋼桶內(nèi)襯,采用聚磷酸鈉鎂尖晶石耐火澆注料澆灌,使用壽命為20次,耐火材料單耗為3.86公斤/噸鋼,比粘土磚內(nèi)襯的壽命提高一倍左右,耐火材料單耗下降30%;克里沃羅格鋼鐵廠50噸盛鋼桶采用水玻璃硅質(zhì)耐火混凝土作內(nèi)襯,平均使用壽命為29次。混凝上組成如下:5~0.088毫米的硅石為81.6%,<0.088毫米的硅石粉為8.4%,鉻鐵渣為0.6%,水玻璃(比重1.37~1.38克/厘米3)為7%,碳酰胺溶液為2.4%(濃度為16.7%);其性能:體積密度為2.3克/厘米3,烘干和850℃燒后的耐壓強(qiáng)度分別為330和300公斤/厘米2,熱震穩(wěn)定性(加熱850℃,空氣冷卻)為25次,剩余強(qiáng)度為250公斤/厘米2。
日本新日鐵公司八幡廠于1977~1978年內(nèi)采用粘土結(jié)合耐火澆注料作盛鋼桶內(nèi)襯,平均使用壽命為45.3次。該種內(nèi)襯修理時(shí),殘襯不需拆除,支模后即可澆補(bǔ)內(nèi)襯。如果中小修反復(fù)進(jìn)行,能連續(xù)使用,總壽命可達(dá)1313次,相當(dāng)于1.5年,耐火材料消耗為2.55公斤/噸鋼。
在一般情況下,盛鋼桶桶底和桶壁上沿均用耐火磚砌筑。上表為盛鋼桶用耐火澆注料的性能。其中序號(hào)B~D料主要用于盛鋼桶內(nèi)襯的修理。例如,福山鋼鐵廠采用D料對(duì)180噸的盛鋼桶內(nèi)襯進(jìn)行修補(bǔ),平均壽命達(dá)到32.4次,耐火澆注料單耗為2.93公斤/噸鋼。
日本新日鐵公司應(yīng)畑廠第二煉鋼車間100噸的盛鋼桶、采用耐火振動(dòng)料制作內(nèi)襯,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),于1980年2月正式投入工業(yè)使用。下圖為盛鋼桶振動(dòng)成型情況。
振動(dòng)成型用的設(shè)備:1)特制的料斗,外殼安裝有振動(dòng)器,用于排除料中的氣體;2)中、小修用的模具系統(tǒng),即模板外側(cè)安裝有振動(dòng)器,頻率為3600次/分,振幅大,易使料產(chǎn)生觸變性。同時(shí)還安裝有定位器,以尚定模具;3)另外還有攪拌機(jī)等設(shè)備。
所謂觸變性系指攪拌好的低水分材料,排除氣體經(jīng)振動(dòng)后,仍產(chǎn)生流動(dòng),停止振動(dòng)便可固化,即有一定的強(qiáng)度。振動(dòng)成型法就是根據(jù)這個(gè)特性而工作的。首先,將盛鋼桶置于能調(diào)節(jié)位置的底盤上,安裝好模具;隨后向振動(dòng)料中加入4.2~6.0%的水分,進(jìn)行攪拌,并將拌和料裝進(jìn)料斗中振動(dòng)除氣;最后,蓋上隔音外罩,將料斗底部圓周上的四個(gè)料嘴打開(kāi),開(kāi)動(dòng)振動(dòng)器使之下料。同時(shí),開(kāi)動(dòng)模具上的振動(dòng)器,進(jìn)行振動(dòng)成型操作。
上表為盛鋼桶用耐火振動(dòng)料的性能。該料為鋯英石質(zhì)的。中修采用A料,小修渣線處則用B料和C料,100噸盛鋼桶振動(dòng)成型內(nèi)補(bǔ)的平均使用壽命為32.7~34.1次,最高可連續(xù)使用2124次,相當(dāng)于一年半,比磚砌內(nèi)襯壽命大約提高60%;耐火材料消耗(包括噴涂料)平均為2.41~2.43公斤/噸鋼,比磚襯單耗大約減少70%。由于盛鋼桶使用壽命的提高,修理時(shí)間縮短,其數(shù)量由原來(lái)砌磚時(shí)的20個(gè),減少到目前的15個(gè)。
振動(dòng)成型與澆注成型的主要區(qū)別是攪拌用水量約減少一半,襯體密度高、氣孔率低、成型后即有強(qiáng)度、可拆模烘烤待用;與搗打成型比較,襯體質(zhì)量穩(wěn)定、可保留殘襯進(jìn)行施工。這三種方法的共同點(diǎn)是能筑成盛鋼桶的整體內(nèi)襯,比磚砌內(nèi)襯的抗侵蝕性強(qiáng)、施工速度快。例如,100噸盛鋼桶振動(dòng)成型內(nèi)襯,一般需用10噸料,僅用30~50分鐘即可完成筑襯任務(wù)。
另外,日本采用耐火澆注料制成預(yù)制大塊,其尺寸為:高1~2米,內(nèi)弧長(zhǎng)0.5~1.5米,厚度0.1~0.3米。該大塊在盛鋼桶鋼水沖擊面上使用,效果很好,有發(fā)展前途。
應(yīng)當(dāng)指出,盛鋼桶澆注與振動(dòng)的內(nèi)襯,使用壽命長(zhǎng)短,與烘烤制度有直接關(guān)系?,F(xiàn)將日本盛鋼桶內(nèi)襯的烘烤情況介紹如下:在250℃前用熱風(fēng)烘烤,其中,150℃時(shí)干燥保溫4小時(shí),200℃和250℃時(shí)各干燥保溫3小時(shí);250℃以后用煤氣燒嘴進(jìn)行烘烤至1200℃,大、中修時(shí)的升溫速度為100℃/時(shí),小修時(shí)的升溫速度約為150℃/時(shí),烘后即可使用。