鐵水罐是盛裝和運送鐵水的設備。有敞開式鐵水罐和魚雷式鐵水罐兩種。敞開式鐵水罐又稱作鐵水包,魚雷式鐵水罐又簡稱混鐵車。
當鐵水包裝運鐵水時,耐火材料受高溫、熱沖擊、機械磨損和渣、鐵的化學侵蝕作用;倒出鐵水時,鐵水沖擊而侵蝕更甚。同時,鐵水包是在高、低溫交替狀況下工作的,其間隔周期越長,內襯損毀越嚴重。因此,鐵水包內襯一般應選擇抗侵蝕、高強度、抗熱震的耐火材料。在鐵水包內進行脫硫處理時,鐵水運動劇烈,加重了耐火材料的侵蝕。當脫硫劑采用蘇打(Na2CO3)時,則會直接熔損耐火材料,加快了渣線處的損毀;當脫硫劑采用碳化鈣時,熔渣會變粘,易掛在耐火材料壁上,難以清理。若鐵水中含錳、磷元素較高,含硅較低,鐵水溫度偏高時,耐火材料損毀也比較大。脫硫處理劑是石灰、螢石或碳化鈣;脫硅處理劑是鐵鱗和石灰;脫硫處理釆用FeO-CaO-CaF2或蘇打Na2CO3。在脫磷、脫硅、脫硫的過程中,爐渣的堿度變化較大,從0.5變化到3.0以上,耐火材料的侵蝕嚴重,加上攪動鐵水的沖刷,以及間歇式作業所造成的溫度波動,在鐵水包內襯,特別是渣線部位耐火材料的損毀加劇。為此,根據鐵水包的工作環境,對其所用耐火材料的要求是耐壓強度高、抗渣性好(既能抗酸性渣又能抗堿性渣)、抗熱震性好、抗剝落性好、組織致密。一般釆用的是粘土磚、高鋁磚、浸漬磚、鎂碳磚、硅鋁質磚以及一些耐火澆注料和噴涂料等。
不進行脫硫、脫硅及脫磷處理的鐵水包,國內以粘土磚砌筑,逐步在渣線部位使用Al2O3-SiC-C不燒磚。
不脫硫的鐵水包,國外一般釆用燒成粘土磚或紅柱石磚,大都經油浸。內襯的一般部位用粘土磚或普通高鋁磚砌筑,受鐵口和渣線等易損毀的部位則用高鋁磚砌筑。在運輸高錳鐵水時,使用剛玉含量高的高鋁磚。為使耐火材料磨損均勻,釆用綜合砌爐,在磨損嚴重的地方釆用不燒的紅柱石磚,侵蝕特別嚴重的渣線用炭結合剛玉磚,在易發生氧化損壞的部位使用燒成鋁硅系耐火磚。
在鐵水包中進行三脫處理時,如前所提到的,爐渣堿度變化大,工作條件苛刻,原來砌筑用的粘土磚、高鋁磚已不能滿足使用要求。目前,在脫硫鐵水包中,不燒的瀝青結合磚或合成樹脂結合磚占優勢,材質為Al2O3-SiO2-C和Al2O3-SiC-C,鐵水的脫磷材質為鋯英石-SiC-C磚。在以CaO系熔劑為主進行鐵水預處理和單獨脫磷的場合,國外也有工廠釆用MgO-C磚和用于脫硅的Al2O3-MgO澆注料。
國外鐵水預處理用噴槍耐火材料一般使用Al2O3-SiO2系澆注料,Al2O370~80%,在噴槍材料中添加SiC、C或Cr2O3能有效地提高抗熔渣浸潤性,添加鋼纖維有利于提高耐剝落性。在鐵水包釆用Al2O3-SiC-C磚后,應選擇和冋材質的火泥。
鐵水預處理中,會形成侵蝕性很強的堿性渣,原來釆用的粘土磚、高鋁磚已無法應付使用。Al2O3-SiC-C磚具有高的抗剝落性和耐蝕性,因而,使用壽命大幅度提高。為了進一步提高磚的性能,可向其中添加金屬粉、硼酸玻璃及氧化鋯粉等。樹脂結合Al2O3-SiC-C磚,產品中的Al2O3成分能耐各種處理劑渣的侵蝕,而C的導熱性好,可提高產品的熱震穩定性,能有效阻止鐵渣對制品的滲透,提高了產品的抗剝落性和抗侵蝕性。則可以明顯地提高制品的抗氧化性能,起到防止石墨氧化的作用,同時通過加入復合添加劑改善制品的高溫性能,抗鐵水沖刷能力和耐磨性大幅度提高。
目前國內砌筑鐵水包的材料,有普通粘土磚、普通三級高鋁磚、致密粘土磚、葉臘石磚、鋁-碳化硅澆注料。日本播磨公司300t鐵水包所用澆注料為葉臘石-剛玉-碳化硅質,包齡為600次以上;日本大光爐材200t鐵水包所用澆注料為鋁碳質,包齡為600~700次。日本川崎爐材150t鐵水包為高鋁-碳化碰質,包齡為600次以上。
A、鐵水包澆注料
? ? 耐火磚砌筑的鐵水包在使用過程中主要存在以下問題
? ? (1)不耐用,包齡短;
? ? (2)磚型復雜,成本高;
? ? (3)由于存在磚縫,在清包時因外力沖擊導致耐火磚松動和開裂,再次使用時鐵水易滲入,易造成漏包事故;
? ? (4)粘渣導致鐵水包的有效容積減少,用撞擊去除粘附的渣時易導致耐火材料的破壞。
為了提高鐵水包使用壽命、降低鐵水包用耐火材料消耗、實現鐵水包現代化施工、滿足轉爐煉鋼生產需耍,釆用先進的超細粉結合技術,研制出具有抗剝落性好,耐侵蝕,耐沖刷,不粘渣的Al2O3-SiC-C質鐵水包澆注料,目前在鋼廠使用較多,且效果顯著,大大提高了鐵水包的使用壽命。鐵水包澆注料的特點如下:
1、耐火度高,高溫性能卓越,使用壽命長。
2、抗沖刷、抗剝落性好、耐侵蝕、耐磨損。
3、施工工藝簡單、快捷,勞動強度低。
4、使用中不粘渣,包壁光滑。
? ? 理化性能:
施工方法及烘烤制度:
〈一〉施工前的準備工作:
1、原料運至現場,必須保證存放場地防雨、防潮、并確保混煉前干燥、無結塊現象。
2、檢查攪拌機,振動棒等施工設備及電器設備是否正常。
3、支設包胎時胎膜必須準確、平穩、牢固。胎膜表而須事先涂刷一層廢機油等潤滑油。
4、釆用強制攪拌機混煉,預備Φ50插入式高頻振動棒2-3根。
5、冬季施工,若施工現場溫度低于5℃,應采取保溫措施,并滿足養護溫度大于10℃的耍求。
〈二〉、混練
? ? 1、根據攪拌機容暈和施工速度,以整袋為單位確定加料暈。
2、采用自來水,加水量6-8%(外加)。
3、澆注料加入攪拌機內,干混1-2分鐘后,邊攪拌邊加水,加水后濕混3-5分鐘即可放料。每次混完的料必須在20分鐘內用完,超過時間流動性變差的料不得再用。
? ? 〈三〉、澆注料成型
? ? 1、先振動成型包底,加料時,打開振動棒,邊加料邊振動宵至加料完畢,再振動2-3分鐘以表而泛漿無大暈氣泡排出為止,澆注完后約2-8小時,料即初凝,可支設胎膜進行包堉施工。
? ? 2、包壁施工時,應多點均勻加料,邊加料邊振動。使用振動棒時,應使振動棒沿圓周方向緩慢移動,整個包壁應連續施工,一次完成。
? ? 3、振動棒應緩慢移動,不得在一點久振,避免長時間振動而導致偏析,施工完畢后振動棒應緩慢拔出,控制到棒拔出后,不在料中留下坑洞。
? ? 〈四〉、脫模和養護
? ? 成型后須連同模具靜置4小時以上方可脫模(如果施工氣溫低時可放置炭火爐或暖氣片進行保溫)脫模后自然養護不少于24小時,養護溫度應控制在10-35℃。
? ? 〈五〉、烘烤制度烘烤應保證:
? ? 小火階段(室溫-150℃)>24h
? ? 中火階段(150-350℃)>24h
? ? 大火階段(500-1000℃)>24h
? ? 總烘烤時間應保證72小時以上。
B、鐵水包噴涂料
? ? 鐵水包噴涂料是為解決目前國閃鐵水包存在的使用壽命短,易補性差,砌筑勞動強度大,粘渣嚴重等弊端而研制成功的專用產品,也是對鐵水包修補技術的重大革新,經過重鋼等廠家推廣使用證明,是目前國內比較理想的鐵水包噴涂材料。
? ? 一、鐵水包噴涂料優點
? ? 1、延長鐵水包使用壽命,提高經濟效益。
2、耐侵蝕、不粘渣,降低工人勞動強度。
3、熱補性好,可提高鐵水包使用率。
? ? 二、使用方法
? ? 鐵水包砌筑完后,在內襯磚的表面釆用一般的噴涂施工方法一次性噴涂30mm,烘烤10-12小時即可投入使用,以后發現侵蝕嚴重時可以局部進行熱噴補,然后,烘烤2-3小時即可投入使用。