流鋼磚詳細(xì)介紹
流鋼磚是鋼鐵冶煉(連鑄/模鑄工藝)中控制鋼水流動(dòng)的核心耐火構(gòu)件,主要用于構(gòu)建鋼水從鋼包到結(jié)晶器(或鋼錠模)的輸送通道,通過(guò)穩(wěn)定引導(dǎo)、精準(zhǔn)控速和隔絕污染,保障鋼水潔凈度與鑄坯(鋼錠)成型質(zhì)量,是鋼鐵生產(chǎn)“連鑄連軋”環(huán)節(jié)的關(guān)鍵配套材料。
一、核心功能與設(shè)計(jì)意義
在鋼鐵生產(chǎn)中,鋼水從高溫冶煉完成后,需從鋼包轉(zhuǎn)移至后續(xù)成型設(shè)備(結(jié)晶器/鋼錠模),此過(guò)程中鋼水溫度高(1500~1700℃)、流動(dòng)性強(qiáng),且需避免與空氣接觸(防二次氧化)、防止雜質(zhì)混入。
流鋼磚的設(shè)計(jì)正是為解決這一需求:
1. 通道構(gòu)建:作為鋼水流動(dòng)的“管道”,替代傳統(tǒng)耐火材料堆砌的臨時(shí)通道,確保路徑固定、無(wú)泄漏。
2. 流速控制:部分流鋼磚(如控流磚)通過(guò)預(yù)設(shè)孔徑、內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu),精準(zhǔn)調(diào)節(jié)鋼水流速,匹配結(jié)晶器液位穩(wěn)定需求(流速過(guò)快易導(dǎo)致卷渣,過(guò)慢易導(dǎo)致結(jié)晶器液面過(guò)低)。
3. 隔絕保護(hù):憑借高強(qiáng)度耐火材質(zhì),隔絕鋼水與外界空氣、其他低耐溫構(gòu)件的接觸,減少鋼水氧化與耐火材料剝落污染,提升鋼水純凈度。
二、主流材質(zhì)分類(lèi)與特性
流鋼磚的材質(zhì)需同時(shí)滿(mǎn)足“耐高溫、抗沖刷、抗侵蝕、低污染”四大要求,不同工藝場(chǎng)景對(duì)應(yīng)不同材質(zhì),核心分類(lèi)如下:
- 高鋁質(zhì)流鋼磚:
- 核心成分:Al₂O₃含量65%~80%,搭配SiO₂、少量耐火黏土。
- 特性:耐高溫(1600~1700℃)、抗熱震性較好,成本適中。
- 適用場(chǎng)景:中小型鋼鐵廠(chǎng)連鑄中間包、模鑄鋼錠模注口等對(duì)耐侵蝕要求中等的場(chǎng)景。
- 剛玉質(zhì)流鋼磚:
- 核心成分:Al₂O₃含量≥90%(電熔剛玉或燒結(jié)剛玉為主要原料)。
- 特性:耐高溫(≥1700℃)、抗鋼水沖刷與熔渣侵蝕能力強(qiáng),材質(zhì)致密、剝落少(污染鋼水風(fēng)險(xiǎn)低)。
- 適用場(chǎng)景:大型連鑄機(jī)中間包、鋼包長(zhǎng)水口等鋼水流量大、沖刷強(qiáng)的關(guān)鍵通道。
- 鎂碳質(zhì)流鋼磚:
- 核心成分:高純度鎂砂(MgO≥95%)與石墨(5%~15%)復(fù)合,添加抗氧化劑。
- 特性:抗堿性熔渣侵蝕能力極強(qiáng)(尤其適合冶煉高堿度鋼種)、導(dǎo)熱性好,耐沖刷性?xún)?yōu)。
- 適用場(chǎng)景:轉(zhuǎn)爐鋼包底部流鋼口、精煉爐鋼水輸送通道等接觸高堿度熔渣的場(chǎng)景。
三、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)(通用范圍)
不同材質(zhì)流鋼磚參數(shù)存在差異,以下為核心通用指標(biāo)(以常用高鋁質(zhì)為例):
- 使用溫度:1600~1700℃(剛玉質(zhì)可達(dá)1750℃以上)。
- 體積密度:2.6~3.2 g/cm³(密度越高,抗沖刷性越強(qiáng))。
- 常溫抗壓強(qiáng)度:≥40 MPa(避免鋼水沖刷導(dǎo)致磚體破裂)。
- 顯氣孔率:≤18%(低氣孔率可減少鋼水滲透,降低剝落風(fēng)險(xiǎn))。
- 抗渣侵蝕性:按國(guó)標(biāo)測(cè)試,侵蝕深度≤5mm(1600℃×3h條件下)。
- 孔徑規(guī)格:常見(jiàn)Φ50~Φ120mm(根據(jù)鋼水流量需求定制,誤差≤±1mm)。
四、主要應(yīng)用場(chǎng)景與分類(lèi)
根據(jù)在鋼鐵生產(chǎn)流程中的安裝位置與功能,流鋼磚可細(xì)分為以下幾類(lèi),對(duì)應(yīng)不同場(chǎng)景:
1. 鋼包流鋼磚(長(zhǎng)水口磚):
- 安裝位置:鋼包底部出口處,連接中間包。
- 功能:直接引導(dǎo)鋼包內(nèi)鋼水進(jìn)入中間包,需承受鋼水初始沖擊,要求極高抗沖刷性。
2. 中間包流鋼磚:
- 安裝位置:連鑄中間包內(nèi)部(分為“沖擊區(qū)流鋼磚”“控流區(qū)流鋼磚”)。
- 功能:沖擊區(qū)磚承接鋼包流入的鋼水,分散沖擊力;控流區(qū)磚調(diào)節(jié)鋼水進(jìn)入結(jié)晶器的流速,保障連鑄穩(wěn)定。
3. 模鑄流鋼磚(注口磚):
- 安裝位置:模鑄工藝中鋼錠模的頂部注口處。
- 功能:引導(dǎo)鋼水平穩(wěn)流入鋼錠模,避免鋼水飛濺,減少鋼錠表面缺陷。
五、與普通耐火磚的核心差異
對(duì)比維度 流鋼磚 普通耐火磚(如高鋁磚)
核心用途 控制鋼水流動(dòng)(通道+控速) 構(gòu)建窯爐/設(shè)備內(nèi)襯(隔熱+承重)
材質(zhì)要求 需抗鋼水沖刷、抗熔渣侵蝕 側(cè)重耐高溫、抗熱震
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 多帶孔徑、導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(定制化) 多為標(biāo)準(zhǔn)矩形(通用化)
性能優(yōu)先級(jí) 潔凈度(低污染)>耐沖刷 隔熱性/承重性>其他