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问: 中间包过滤器的作用是什么?
[答]:     中间包过滤器一般均为CaO质,砌筑在中间包挡渣堰板下。过滤器的作用原理分为两种,一种是通过过滤器上的微孔过滤钢液杂质;另一种是靠自熔损与钢中非金属夹杂物发生反应,然后进入渣液,起到过滤作用。中间包过滤器的作用是去除中间包内小于50μm的夹杂物,主要是钢中不变形的Al2O3夹杂物。
问: 连铸中间包用耐火材料有哪些主要功能?
[答]:     连铸中间包用耐火材料的主要功能如下:
    (1)长水口:防止钢水氧化及浇注时飞溅;
    (2)挡渣堰:改变钢水流态,使夹杂物上浮,均匀成分、温度;
    (3)涂料:保护内衬,净化钢水,易于翻下冷钢,加快中间包周转;
    (4)塞棒:提高开浇率(尤其在更换浸入式水口时),控制钢水流量,防止钢渣进入结晶器;
    (5)上座砖:保护上水口;
    (6)上水口:吹氩,防止Al2O3堵塞水口;
    (7)上滑板:吹氩,防止Al2O3堵塞水口,加强与上水口之间的氩封;
    (8)中滑板:控制钢水流量,与计算机连接,实现浇注自动化;
    (9)浸入式水口:防止钢水氧化及浇注时飞溅,吹氧,防止Al2O3堵塞水口。
问: 中间包内采用了哪些钢水净化技术,连铸系统常用的功能耐火材料有哪些?
[答]:     中间包内设置了如下钢水净化装置:挡渣墙、挡渣堰、钢水过滤器、中间包底或侧壁吹气装置等。
    挡渣墙、挡渣堰是通过改变钢水的流动状态,促使夹杂物与钢水分离上浮。吹气也是通过搅拌促使夹杂物分离并漂浮于钢水表面。过滤器则是通过物理、化学作用滤除夹杂物的。上述这些装置都是用耐火材料制作的,有氧化铝、氧化锆、氧化钙等材质的。其中氧化钙因对非金属夹杂物有吸附作用而前景看好。
    除上述这些功能耐火材料外,连铸系统常用的功能耐火材料还有滑动水口、长水口、浸入式水口及水平连铸用分离环等。
问: 为什么含钙质耐火材料常常用来作为洁净钢用耐火材料?
[答]:     含钙质耐火材料常用作洁净钢用耐火材料,主要基于CaO具有下列特性:
    (1)CaO熔点高(2570℃),高温下蒸汽压低,线膨胀系数低,抗热震性好;
    (2)化学反应产物熔点高,MgO与CaO的共熔点为(2730℃)。CaO与炉渣组分反应生成2CaO·SiO2(熔点2136℃)和3CaO·SiO2(熔点1900℃)的高温矿相,提高了炉渣的黏度,延缓了对耐火材料的侵蚀;
    (3)在高温真空下,CaO比MgO具有更高的稳定性。在含碳量相同条件下,MgO-CaO-C质比MgO-C质的使用性能提高约15%;
    (4)CaO最大的优点是能吸附钢水中的[S]、[P]、[O],具有净化钢水的效果。这一特性使其成为冶炼洁净钢的最理想炉衬材料。
问: 洁净钢用镁钙质耐火材料具有什么特点?
[答]:     镁钙质耐火材料热力学稳定性好,精炼效果佳,已逐步作为冶炼优质高级钢炉衬。镁钙质耐火材料主要由方镁石(MgO)和石灰(CaO)组成,这种材料集中了MgO和CaO各自的优点。其特性如下:
    (1)耐火度高。MgO的熔点为2800℃,CaO的熔点为2570℃。
    (2)碱度高。镁钙系耐火材料的游离CaO对炉渣有广泛的适应性,不仅对高碱性渣有较强的耐侵蚀性,而且当精炼初期炉渣碱度低时,游离CaO能优先与炉渣中的SiO2反应,生成高熔点(2130℃)、高黏性的硅酸二钙保护层附着在炉衬砖工作表面,能堵塞气孔,抑制炉渣向内渗透和减轻炉渣的侵蚀。
    (3)耐热剥落。CaO具有较好的蠕变特性,弹性率低,高温韧性好。因此,镁钙系耐火材料在使用时,应力缓和好,耐热剥落和抗热冲击性强。而且MgO-CaO结合比MgO-MgO结合的两面角大,有利于提高抗炉渣渗透性和抗炉渣侵蚀性。
    (4)热力学性质稳定。在常见的氧化物中,CaO最稳定,即耐火材料对钢水再供氧的可能性最小。CaO的高温寿命高于MgO、ZrO2等材料。镁钙系耐火材料比单一的镁质材料在热力学上更为稳定。
    (5)净化钢液,防止水口堵塞。碱性耐火材料,特别是含CaO高的材料,不仅不增加钢水中的氧含量,而且还有脱硫脱磷作用。镁钙系耐火材料能净化钢液,游离CaO能捕捉钢中Al2O3、SiO2、S和P等非金属夹杂,形成低熔物上浮进入炉渣中,同时可防止水口发生堵塞。有人指出,净化后的钢液可获得低硫含量。冶炼不锈钢用不烧镁钙砖效果较好。正是由于镁钙系列材料这一特性,使其成为精炼炉的理想炉衬材料,以致世界上出现MgO-CaO系耐火材料在精炼炉上的应用热。
    (6)资源丰富,价廉易得。我国有着丰富的天然白云石、石灰石储藏量,分布范围广,从环境角度来讲,亦无铬公害。
问: 洁净钢连铸用耐火材料主要有哪些?
[答]:     洁净钢连铸用耐火材料主要有碱性耐火材料、碱性中间包涂料、不含碳钢包衬、长水口、塞棒、滑板、上水口、挡渣墙、浸入式水口等。材质总体向碱性(特别是氧化钙质)方向、低碳低硅、无碳无硅方向发展。
问: 转炉(电炉)测渣系统能实现哪些功能?
[答]:     目前新型的转炉(电炉)测渣系统能实现以下功能:
    (1)采用高可靠性的非接触摄像技术,对转炉注流进行实时监测。
    (2)监测图像实时显示,对渣有明显的颜色标示。
    (3)实时显示渣值曲线,下渣自动报警。
    (4)可存储多套参数,以备随时调用转换。
    (5)通过微机键盘或鼠标对话框方式设定或修改参数,以及执行各种功能操作,用户接口简单好用。
    (6)可长期统计并存储每炉的注流检测数据。
问: 转炉测渣控制系统原理是什么,性能怎样?
[答]:     随着炼钢测控技术的发展,目前国内外钢厂已采用转炉测渣系统来控制转炉下渣,转炉测渣控制系统主要原理是:采用一个非接触式的摄像机对出钢口进行实时监视,利用钢水和熔渣的透射率不同而确定下渣情况,再经过控制系统进行数据处理,并发出报警和控制信号,实现下渣监测与自动控制。
问: 目前国内使用的挡渣方法及其特点是什么?
[答]:     目前国内使用较为普遍的挡渣方法有:挡渣球法、挡渣塞法、挡渣棒法、无形挡渣技术。
    (1)挡渣球法
    其原理是利用挡渣球密度介于钢、渣之间(一般为4.2~4.5g/cm3),在出钢将结束时挡住出钢口以阻断渣流入钢包内。挡渣球一般为球形,只要能满足工艺要求,都力求结构简单,成本低廉。但由于挡渣球通常是以随波逐流的方式到达出钢口,然而由于钢渣黏性大,挡渣球有时不能顺利到达出钢口。另外,又由于圆形挡渣球完全落到出钢口上,出钢口过早封堵的概率显著增加,降低了钢水收得率,故挡渣球的可靠性难以令人满意。
    (2)挡渣塞法
    挡渣塞是一种带杆的、可以导向的耐火材料制品,呈陀螺形,其密度与挡渣球相近,在4.5~4.7g/cm3之间,能浮于钢渣界面,伴随着出钢过程,逐渐堵住出钢口,实现抑制钢水涡流和挡渣的作用。但同样由于投放的准确性和投入的时机都难以保证,此法造成挡渣效果也不稳定。
    (3)挡渣棒法
    该方法是挡渣棒吊在支臂上可在炉内自由移动,在出钢即将结束时,从炉内将出钢口堵住,以达到挡渣目的,但该项装置操作维护较为复杂。
    (4)无形挡渣技术
    由于挡渣球等有形挡渣物挡渣,材料消耗高,挡渣效果不理想,国内外不少钢厂已采用了无形挡渣技术。从挡渣技术的发展趋势来看,国内外正在逐步从有形挡渣法向无形挡渣法方向发展。在国内镭目公司率先推出的非接触式摄像技术的转炉(电炉)下渣检测系统就是一种无形挡渣技术,并实现了自动控制挡渣,可靠性高、挡渣效果也很好,而且提高了钢水收得率,挡渣费用也降低了。
问: 为什么要采用转炉测渣技术?
[答]:     减少转炉出钢时的下渣量是改善钢水质量的一个重要方面。国内外许多炼钢厂采取不同的挡渣措施,在转炉出钢过程中进行有效的挡渣操作,以控制转炉出钢时的下渣量。目前国内外最先进最可行的挡渣技术——近红外型自动测渣及挡渣系统,可以带来以下好处:
    (1)减少钢水回磷;
    (2)提高钢水收得率;
    (3)减少钢水中夹杂物;
    (4)提高钢水清洁度;并可减少钢包黏渣,延长钢包使用寿命;
    (5)与此同时亦可减少耐材消耗,相应提高转炉出钢口耐火材料的使用寿命。
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