
铁水罐是盛装和运送铁水的设备。有敞开式铁水罐和鱼雷式铁水罐两种。敞开式铁水罐又称作铁水包,鱼雷式铁水罐又简称混铁车。
当铁水包装运铁水时,耐火材料受高温、热冲击、机械磨损和渣、铁的化学侵蚀作用;倒出铁水时,铁水冲击而侵蚀更甚。同时,铁水包是在高、低温交替状况下工作的,其间隔周期越长,内衬损毁越严重。因此,铁水包内衬一般应选择抗侵蚀、高强度、抗热震的耐火材料。在铁水包内进行脱硫处理时,铁水运动剧烈,加重了耐火材料的侵蚀。当脱硫剂采用苏打(Na2CO3)时,则会直接熔损耐火材料,加快了渣线处的损毁;当脱硫剂采用碳化钙时,熔渣会变粘,易挂在耐火材料壁上,难以清理。若铁水中含锰、磷元素较高,含硅较低,铁水温度偏高时,耐火材料损毁也比较大。脱硫处理剂是石灰、萤石或碳化钙;脱硅处理剂是铁鳞和石灰;脱硫处理釆用FeO-CaO-CaF2或苏打Na2CO3。在脱磷、脱硅、脱硫的过程中,炉渣的碱度变化较大,从0.5变化到3.0以上,耐火材料的侵蚀严重,加上搅动铁水的冲刷,以及间歇式作业所造成的温度波动,在铁水包内衬,特别是渣线部位耐火材料的损毁加剧。为此,根据铁水包的工作环境,对其所用耐火材料的要求是耐压强度高、抗渣性好(既能抗酸性渣又能抗碱性渣)、抗热震性好、抗剥落性好、组织致密。一般釆用的是粘土砖、高铝砖、浸渍砖、镁碳砖、硅铝质砖以及一些耐火浇注料和喷涂料等。
不进行脱硫、脱硅及脱磷处理的铁水包,国内以粘土砖砌筑,逐步在渣线部位使用Al2O3-SiC-C不烧砖。
不脱硫的铁水包,国外一般釆用烧成粘土砖或红柱石砖,大都经油浸。内衬的一般部位用粘土砖或普通高铝砖砌筑,受铁口和渣线等易损毁的部位则用高铝砖砌筑。在运输高锰铁水时,使用刚玉含量高的高铝砖。为使耐火材料磨损均匀,釆用综合砌炉,在磨损严重的地方釆用不烧的红柱石砖,侵蚀特别严重的渣线用炭结合刚玉砖,在易发生氧化损坏的部位使用烧成铝硅系耐火砖。
在铁水包中进行三脱处理时,如前所提到的,炉渣碱度变化大,工作条件苛刻,原来砌筑用的粘土砖、高铝砖已不能满足使用要求。目前,在脱硫铁水包中,不烧的沥青结合砖或合成树脂结合砖占优势,材质为Al2O3-SiO2-C和Al2O3-SiC-C,铁水的脱磷材质为锆英石-SiC-C砖。在以CaO系熔剂为主进行铁水预处理和单独脱磷的场合,国外也有工厂釆用MgO-C砖和用于脱硅的Al2O3-MgO浇注料。
国外铁水预处理用喷枪耐火材料一般使用Al2O3-SiO2系浇注料,Al2O370~80%,在喷枪材料中添加SiC、C或Cr2O3能有效地提高抗熔渣浸润性,添加钢纤维有利于提高耐剥落性。在铁水包釆用Al2O3-SiC-C砖后,应选择和冋材质的火泥。
铁水预处理中,会形成侵蚀性很强的碱性渣,原来釆用的粘土砖、高铝砖已无法应付使用。Al2O3-SiC-C砖具有高的抗剥落性和耐蚀性,因而,使用寿命大幅度提高。为了进一步提高砖的性能,可向其中添加金属粉、硼酸玻璃及氧化锆粉等。树脂结合Al2O3-SiC-C砖,产品中的Al2O3成分能耐各种处理剂渣的侵蚀,而C的导热性好,可提高产品的热震稳定性,能有效阻止铁渣对制品的渗透,提高了产品的抗剥落性和抗侵蚀性。则可以明显地提高制品的抗氧化性能,起到防止石墨氧化的作用,同时通过加入复合添加剂改善制品的高温性能,抗铁水冲刷能力和耐磨性大幅度提高。
目前国内砌筑铁水包的材料,有普通粘土砖、普通三级高铝砖、致密粘土砖、叶腊石砖、铝-碳化硅浇注料。日本播磨公司300t铁水包所用浇注料为叶腊石-刚玉-碳化硅质,包龄为600次以上;日本大光炉材200t铁水包所用浇注料为铝碳质,包龄为600~700次。日本川崎炉材150t铁水包为高铝-碳化碰质,包龄为600次以上。
A、铁水包浇注料
耐火砖砌筑的铁水包在使用过程中主要存在以下问题
(1)不耐用,包龄短;
(2)砖型复杂,成本高;
(3)由于存在砖缝,在清包时因外力冲击导致耐火砖松动和开裂,再次使用时铁水易渗入,易造成漏包事故;
(4)粘渣导致铁水包的有效容积减少,用撞击去除粘附的渣时易导致耐火材料的破坏。
为了提高铁水包使用寿命、降低铁水包用耐火材料消耗、实现铁水包现代化施工、满足转炉炼钢生产需耍,釆用先进的超细粉结合技术,研制出具有抗剥落性好,耐侵蚀,耐冲刷,不粘渣的Al2O3-SiC-C质铁水包浇注料,目前在钢厂使用较多,且效果显著,大大提高了铁水包的使用寿命。铁水包浇注料的特点如下:
1、耐火度高,高温性能卓越,使用寿命长。
2、抗冲刷、抗剥落性好、耐侵蚀、耐磨损。
3、施工工艺简单、快捷,劳动强度低。
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〉施工前的准备工作:
1、原料运至现场,必须保证存放场地防雨、防潮、并确保混炼前干燥、无结块现象。
2、检查搅拌机,振动棒等施工设备及电器设备是否正常。
3、支设包胎时胎膜必须准确、平稳、牢固。胎膜表而须事先涂刷一层废机油等润滑油。
4、釆用强制搅拌机混炼,预备Φ50插入式高频振动棒2-3根。
5、冬季施工,若施工现场温度低于5℃,应采取保温措施,并满足养护温度大于10℃的耍求。
〈二〉、混练
1、根据搅拌机容暈和施工速度,以整袋为单位确定加料暈。
2、采用自来水,加水量6-8%(外加)。
3、浇注料加入搅拌机内,干混1-2分钟后,边搅拌边加水,加水后湿混3-5分钟即可放料。每次混完的料必须在20分钟内用完,超过时间流动性变差的料不得再用。
〈三〉、浇注料成型
1、先振动成型包底,加料时,打开振动棒,边加料边振动宵至加料完毕,再振动2-3分钟以表而泛浆无大暈气泡排出为止,浇注完后约2-8小时,料即初凝,可支设胎膜进行包堉施工。
2、包壁施工时,应多点均匀加料,边加料边振动。使用振动棒时,应使振动棒沿圆周方向缓慢移动,整个包壁应连续施工,一次完成。
3、振动棒应缓慢移动,不得在一点久振,避免长时间振动而导致偏析,施工完毕后振动棒应缓慢拔出,控制到棒拔出后,不在料中留下坑洞。
〈四〉、脱模和养护
成型后须连同模具静置4小时以上方可脱模(如果施工气温低时可放置炭火炉或暖气片进行保温)脱模后自然养护不少于24小时,养护温度应控制在10-35℃。
〈五〉、烘烤制度烘烤应保证:
小火阶段(室温-150℃)>24h
中火阶段(150-350℃)>24h
大火阶段(500-1000℃)>24h
总烘烤时间应保证72小时以上。
B、铁水包喷涂料
铁水包喷涂料是为解决目前国闪铁水包存在的使用寿命短,易补性差,砌筑劳动强度大,粘渣严重等弊端而研制成功的专用产品,也是对铁水包修补技术的重大革新,经过重钢等厂家推广使用证明,是目前国内比较理想的铁水包喷涂材料。
一、铁水包喷涂料优点
1、延长铁水包使用寿命,提高经济效益。
2、耐侵蚀、不粘渣,降低工人劳动强度。
3、热补性好,可提高铁水包使用率。
二、使用方法
铁水包砌筑完后,在内衬砖的表面釆用一般的喷涂施工方法一次性喷涂30mm,烘烤10-12小时即可投入使用,以后发现侵蚀严重时可以局部进行热喷补,然后,烘烤2-3小时即可投入使用。
