中间包耐火材料的结构设计与浇注施工要求
发布日期： 2017-07-11 00:00:00 阅读量（505） 作者：理想的中间包衬是在保证钢水质量的基础上，又能降低成本。这些包衬的材质包括:浇注料、喷涂料、绝热板等。较新的砌包方法是，干式振动浇注、机器人喷涂、绝热板自动施工。
中间包耐火材料的整体结构设计，必须考虑中间包的功能。为了最佳浇铸，中间包应能容纳连铸机所需的钢水，既不影响拉速，又能保证包内必须的最低液面高度，在允许的一定温度范围内，直到浇注完毕也不影响钼水的纯洁度，因此要求中间包应采用合适的结构和材质，一般中间包结构如图4-10所示。
中间包永久衬的主要作用如下：(1)支撑工作衬;(2) 减少热损失，防止包壳温度过高;(3)当工作衬损毁时既保证安全，又是安全衬;(4)尽可能经济，但钢壳必须有足够的刚性和强度，且设计形状要便于工作衬剥离。
把浇注料制成整体内衬的施工程序如下;
(1)贮存浇注料应置于干燥条件下，温度为15〜25℃。
(2) 混合。使用时应先搅拌，然后加入适量的水再强烈搅拌，总时间不少于5min。为砌筑较大的整块结构，需用较长的浇注时间，可使用连续操作的卧式混料机，如图4-11所示。
(3)
配制浇注料的稠度。稠度在很大程度上取决于环境的温度。由于凝固时间短，配制浇注料的最佳温度为15〜25℃。合适的配制稠度可以采用简单快速地测试方法。用手将浇注料做成一个均匀的球团，在手中上下翻动，高度约5mm翻动数次，以球团能凝在一块不松散，表面光滑即可。
(4)振动操作。内振动器应快速插入浇注料中，如振动器内的浇注料没有声音发出，不再改变，说明已经压实。当浇注料不再凝固，其表面紧密仅有个别单气泡逸出，则将振动器缓慢从浇注料内拔出，完成振动实压操作。
(5) 凝固。浇注料最终凝固需要24h。在室温15〜30℃下，至少振动6h后取出脱模。取出模板后，将浇注料结构上覆盖薄片或稍喷洒水以防止过早干燥。
(6) 千燥和加热。最好在干燥室内进行千燥，使其在24h内温度升高150℃左右，若中间包上有覆盖物，应留有至少200mm高的空间供蒸汽逸出。无论采用何种方式干燥，应遵照加热曲线操作，如图4-12所示。
浇注衬的施工操作技术如下：
(1)在中间包金属壳内，用圆钢或扁钢制成金属铆钉焊在金属壳内起固定浇注料的作用，防止强烈振动而产生裂纹。
(2) 包壳在垂直方向和水平方向开透气孔，干燥时可以汽化，钻孔直径为Ф10〜12mm。
(3) 按内衬几何形状制作模板，钢板厚度为10〜15mm，模板外表面光滑以便脱模时方便。
(4) 为使永久衬不变形，其厚度不少于100mm，通常在120~180mm。底部和下侧壁需稍厚，渣线以上可略薄。
(5) 残余机械强度高。材质有硅质、铝硅质、镁铝质、镁质、钙质红柱石等，按施工与砌筑方法分别有浇注衬、干式振动浇注衬、捣打衬、综合包衬等。
中间包永久衬采用浇注料，应具有性能如下：
(1) 能抵抗中间包系统中产生的热应力。
(2) 永久线变化为正值，这样冷却时产生的裂纹在高温下可以愈合即具有裂纹自愈性。
(3) 所制永久衬能保持光滑的表面，有利于工作层剥离。
(4) 抗侵蚀性强，能抵抗钢液和熔渣的侵蚀。中间包浇注料用材质有以下几种：
(1) 中间包用铝硅质浇注料。该料损毁的主要原因是由于渣浸透引起的结构剥落和热剥落。通过改变原料的Al203/Si02比例，降低其热膨胀率，以提高结合强度和塑性性能。铝硅质浇注料的理化性能见表4-3。
表4-3 铝珪质浇注料的理化性能
(2) 中间包永久衬用自流浇注料
法国拉法吉耐火材料公司，以往用红柱石低水泥浇注料，由于某些部位几何形状不利于施工成型，经常要进行局部修理。改用自流浇注料后不需振动即可自动流入，亦避免了噪声。 即使局部修理，亦无需用风镐在表面开凿“进料通料，自动浇注料和振动浇注料的性能比较见表4-4 。
表4-4 自流浇注料与振动浇注料性能比较
(3)
连铸中间包永久衬用D57浇注料。上钢五厂引进意大利DANIELI公司的方坯连铸机。随机引进热调试全套耐火材料，其中中间包永久衬用引进SRMACAST
A2耐火浇注料。1990年我国等开发研制D57浇注料，以高铝矾土为主材质，适当添加膨账剂等外加剂，施工工艺简单、固化强度高、体积稳定性好、衬体与包壳结合牢固、翻包碰撞不易剥落。1990年7月投入使用，经一年多使用，寿命超过进A3浇注料和镁铝浇注料的2〜4倍。在8家钢厂的中间包永久衬和加热炉高温部位使用，取得了好的使用效果。浇注料性能见表4-5。
表4-5 浇注料性能
按中间包浇注铜种和各部位使用条件不同，分别采用相应的材质，综合砌筑是提高寿命的有效措施。综合砌筑包衬和以不定形耐火材料替代耐火砖是发展的趋势。
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