《安全节能长寿型钢包内衬耐火材料的设计与应用》

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该项目属于耐火材料技术领域。

传统冶炼钢包内衬结构主要由永久层和工作层组成,能够满足炼钢的基本要求,但还存在着一定的缺陷:1)大多数永久层不能承受钢水的侵蚀与冲刷,致使钢包使用安全系数较低;2)工作层一般采用重质材料,导热系数高,钢包热损失严重;3)钢包衬用后耐材没有得到充分利用,造成资源严重浪费;4)下线钢包不能准确判断,易造成漏钢事故。针对传统钢包存在的上述缺陷,通过内衬材料的结构设计及材质研究,开发出一整套安全、节能、长寿、智能型钢包系统用内衬耐火材料。

主要发明点:

1、安全节能长寿型钢包内衬结构的创新设计及其对应耐火材料的开发技术。将钢包内衬创新性地设计为复合保温层+循环型工作层+消耗型工作层三层结构;保温层采用纳米绝热板与保温板复合而成;循环型工作层是采用含有大量微纳孔高强骨料制备的浇注料,使用强度高、抗渣侵蚀性良好,可有效降低钢包漏钢隐患的同时,使得消耗型工作层砖的有效使用比例大幅提升,减少了耐火材料资源浪费,且显著提高钢包使用寿命和效率。

2、资源节约型钢包内衬耐火材料的制备技术。将回收用后耐火材料经过破碎、整形、强磁除铁等工艺处理,得到与原料性能基本相当的再生料,利用这些再生料作为骨料制备一系列钢包内衬耐火材料,有效缓减了资源枯竭及因生产原料造成的能源浪费和环境污染等问题。

3、钢包熔池厚度在线智能预警技术。在钢包工作层包壁砖侵蚀最严重部位砌筑至少一块带有智能预警装置的包壁砖,该智能预警砖内部设置金属标记块。当钢包残厚已达到要求的安全残厚警戒值时,智能预警砖中金属标记块熔化而发出明亮的颜色,该颜色与其他壁砖呈现的颜色显著不同,操作人员根据颜色差异即可判断包壁砖是否需要下线。

该项目获得授权国家专利7项。在钢包内衬结构设计及其耐火材料的研制方面实现了突破与创新。该技术在武钢、鄂钢、柳钢等大中型钢铁企业广泛应用。近三年,为公司新增直接经济效益1433.96万元。

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