表 3 机压刚玉－ 尖晶石砖与刚玉－ 尖晶石预制块的性能比较 Table 3 Properties comparison between corudum － spinel pressed bricks and corudum－ spinel precast blocks
项 目 机压刚玉－ 尖晶石砖 树脂结合 无机物结合 96． 5 97． 2 3． 26 8． 7 0． 10 0． 48 8． 0 87 72 103 23． 0 9． 6 33 3． 27 9． 2 0． 18 0． 56 2． 8 82 92 127 12． 1 23． 1 35 刚玉－ 尖晶石预制块 A厂 B厂 97． 1 3． 08 14 0． 05 0． 41 1． 4 54 62 82 9． 2 8． 7 9． 5 97． 7 3． 15 12 0． 03 0． 38 1． 7 69 78 109 10． 9 12． 8 28 加热永久 线变化 / % 抗折强度 / MPa 显气孔率 / %
w（ Al2 O3 + MgO） / % 体积密度 / （ g·cm 显气孔率 / %
－3
）
加热永久 1 100 ℃ 3 h 线变化 / % 1 600 ℃ 3 h 高温抗折 强度 / MPa 1 400 ℃ 0． 5 h
220 ℃ 24 h 耐压 1 100 ℃ 3 h 强度 / MPa 1 600 ℃ 3 h 220 ℃ 24 h 抗折 1 100 ℃ 3 h 强度 / MPa 1 600 ℃ 3 h
［ 3 ］
表 2 钢包无碳预制块及配套产品性能 Table 2 Properties of carbon free ladle precast block and ancillary products
项 目 包底刚玉 包壁、 包 包底刚玉 高纯 质冲击块 底修补料 浇注料 铝镁火泥 ≥80． 0 ≥2． 90 ± 0． 5 ≥30． 0 ≥5． 0 ≥2． 0 ≥0． 5 ≥70． 0 ≥2． 60 ≥70． 0 ≥2． 80 ± 0． 1 ≥30． 0 ≥5． 0 ≥50． 0
热态抗折强度 / MPa 1 450 ℃ 3 h
刚玉－ 尖晶石浇注料具有以下几个方面的优点： ①整体性好，使用寿命长； ② 不含碳、 高纯、 低氧化 硅、 低氧化铁杂质，可避免钢水增碳或对钢水的总氧 含量产生不利影响
［5 ］
； ③ 便于机械化、 自动化施工。
机压刚玉－ 尖晶石砖提高了生产效率，并有较好 的使用效果，但同时也存在一些问题和不足，如： 机 压模具寿命较低， 抗热震性不好的问题更加突出。 因 此，提高机压刚玉－ 尖晶石砖的使用效果至少要注意 如下 3 点： ①确保钢包有较快的周转速度； ② 大幅提 高模具寿命，尽可能采用液压成型； ③ 较大幅度地提 高其抗热震性能。 1． 1． 3 低碳镁碳砖 武 为了防止钢包渣线镁碳砖对钢水增碳 ，宝钢、 钢等钢厂先后开发出抗热震性能和抗侵蚀性能优良
［3 ］
0． 7 ～ 0． 9 mm· 次 ， 与碳含量 14% （ w ） 的镁碳砖的 其性能如表 4 所示。 使用效果相当，
表 4 低碳镁碳砖的性能 Table 4 Properties of lowcarbon MgO－ C bricks
项 化学组成（ w） / % 目 MgO C 产品 1 ＞ 90 ＜7 ＞ 3． 10 ＜3 ＞ 60 ＞ 20 产品 2 ＞ 90 ＜5 ＞ 3． 10 ＜3 ＞ 60 ＞ 20
［3 ］
。这种产品在欧美、 东南亚地区应用较为
镁砂资源的紧缺和涨价以及不锈 普遍。随着矾土、 钢、 帘线钢等洁净钢的发展，国内使用不烧镁钙砖的 目前国内有少数几 企业在不断增多。最初依赖进口， 家企业开发成功。 国内开发的不烧镁钙砖和不烧镁 钙碳砖在武钢 100 t 钢包上使用，用于冶炼帘线钢、 重轨钢等，使用寿命可达 100 次左右， 成功替代了进 口产品，其理化指标如表 6 所示
项 目 w（ Al2 O3 ） / % 抗折强度 / MPa 耐压强度 / MPa 加热永久线变化 / % 重烧永久线变化 / % 显气孔率 / % 110 ℃ 24 h 1 600 ℃ 3 h 110 ℃ 24 h 1 600 ℃ 3 h 1 600 ℃ 3 h 1 600 ℃ 3 h 110 ℃ 24 h 数 值 87． 59 9． 2 9． 5 54 82 0． 41 － 0． 06 12
2012 年 4 月 第 46 卷 第 2 期
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洁净钢炉外精炼与连铸用耐火材料及其发展
洪学勤 李具中 易卫东 宋泽啟 雷中兴 易献勋
武汉钢铁集团耐火材料有限责任公司 摘 湖北武汉 430080
RH 精炼系统、 要： 简述了洁净钢炉外精炼与连铸用耐火材料的现状及发展方向，主要介绍了精炼钢包系统、
中间包系统用耐火材料的材质选择及技术进步，同时强调了耐火材料的管理及创新在洁净钢生产中的作用。 关键词： 洁净钢； 炉外精炼； 连铸； 管理创新； 耐火材料
中图分类号： TQ175． 71 文献标识码： A 文章编号： 1001 － 1935 （ 2012 ） 02 － 0081 － 06
世界各工业领域的发展与技术进步以及人们生 活水平的日益提高，对 钢 材 性 能 的 要 求 日 益 苛 刻。 洁净钢的市场需求量在不断增大，钢的洁净度要求 也越来越高
*
1963 年生， 洪学勤：男， 教授级高级工程师。 Email：hxq@ rcwisco． com 收稿日期：2011－07RACTORIES
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耐火材料 / NAIHUO CAILIAO
问题与不足： ① 产品生产过程中， 人工成本高，生产 效率低； ②产品原料成本高； ③ 配套材料较多，需要 人工修补； ④抗热震性能有待进一步提高。 1． 1． 2 机压刚玉－ 尖晶石砖 为了解决生产效率低下的问题，人们开发了一 该产品用于 90 t 种材质相当的机压刚玉 － 尖晶石砖， 精炼钢包，侵蚀速率 ＜ 0． 6 mm · 次 ，取得了较好 的使用效果。机压刚玉 － 尖晶石砖与刚玉 － 尖晶石预 制块的性能比较如表 3 所示。
－1
2012 年第 46 卷
1． 1． 4
刚玉－ 尖晶石浇注料
刚玉－ 尖晶石浇注料是以高纯合成原料为基础的 低水泥或超低水泥结合高纯刚玉－ 尖晶石浇注料。 最 初由日本开发并大量使用，国内以宝钢为代表率先 采用该 技 术，均 取 得 了 良 好 的 使 用 效 果。 宝 钢 在 300 t钢包使用达到 250 炉的水平。 该浇注料的性能 指标如表 5 所示。
表 6 不烧镁钙砖的理化性能 Table 6 Chemical compositions and physical properties of unfired MgO－ CaO bricks
项 化学组成 （ w） / % 目 CaO MgO + CaO MG－30 33． 13 91． 8 82 3． 05 － 0． 5 MG－10 12． 3 93． 95 65． 0 3． 10 － 0． 2 MGT－10 MGT－10A 12． 7 89． 42 54 3． 05 － 0． 1 13． 3 91． 22 59 3． 07 － 0． 1
［4 ］ 侵蚀速度为 的低碳镁碳砖应用于 300 t 钢包渣线 ，
同时， 也存在一些问题和不足， 如： 对烘烤条件要求 高； 如果钢包壳变形，则导致浇注层厚度不一，从而 影响寿命等。为了充分发挥该浇注料的优势， 节约材 料， 可能有如下两方面工作要做： ① 采取合适的措施， 尽可能减少钢包壳的变形； ②采取清渣补浇工艺。 1． 1． 5 不烧镁钙砖 不烧镁钙砖是由天然烧结白云石、 人工合成镁钙 砂等为原料，与无水结合剂混合后机压成型并热处 理所制得
。下面对精炼
RH 精炼系统和中间包系统逐一讨论。 钢包系统、
w（ Al2 O3 ） / % 体积密度 / （ g·cm － 3 ） 加热永久 线变化 / % 110 ℃ 24 h 1 600 ℃ 3 h
耐压强度 / MPa 110 ℃ 24 h 抗折强度 / MPa 110 ℃ 24 h
钢包刚玉－ 尖晶石预制块具有不含碳、 纯度高、 使 用寿命长的优点，目前正在宝钢、 武钢等推广用于洁 净钢冶炼，并取得良好效果。 但该产品也存在一些
［1 ］
钢包使用，寿命达 250 次。一种典型的刚玉 － 尖晶石 预制块的理化指标如表 1 所示。 与之配套使用的无 碳材料还有包底刚玉质冲击块、 包底刚玉浇注料、 包 包底修补料和高纯铝镁火泥等，其性能如 壁修补料、 表 2 所示。
表 1 刚玉－ 尖晶石预制块的性能 Table 1 Properties of corudum－ spinel precast block
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NAIHUO CAILIAO / 耐火材料 2012 / 2
第2 期
洪学勤， 等： 洁净钢炉外精炼与连铸用耐火材料及其发展
2012 年 4 月
磷的效果，在铝镇静钢冶炼中能降低钢的总氧含量。 不烧镁钙砖最突出的问题和不足是易水化 ，因此，在 生产、 储运、 使用过程中都要严格按照合理制度执行 。
表 5 整体钢包浇注料性能指标 Table 5 Properties of ladle castables
项 体积密度 / （ g·cm － 3 ） 目 110 ℃ 24 h 1 000 ℃ 3 h 1 500 ℃ 3 h 110 ℃ 24 h 1 000 ℃ 3 h 1 500 ℃ 3 h 110 ℃ 24 h 1 000 ℃ 3 h 1 500 ℃ 3 h 1 000 ℃ 3 h 1 500 ℃ 3 h 包壁浇注料 3． 15 3． 10 3． 05 15 18 20 42 35 125 0 + 0． 55 6． 8 包底浇注料 3． 13 3． 10 3． 05 16 19 21 39． 5 29． 1 101． 8 0 + 0． 45 9． 1
［3 ］