El rendiment de Tundishcastibles refractarisestà directament relacionat amb la suavitat de la producció de colada contínua i la qualitat dels lingots. Com a paràmetre de procés clau abans de l’ús del Tundish, la temperatura de la cocció té un paper decisiu en els canvis físics i químics, l’estabilitat estructural i la vida útil dels materials refractaris. Diferents tipus de materials refractaris tenen diferències significatives en la seva resposta a la temperatura durant el procés de cocció. El control raonable de la temperatura de la cocció és el requisit bàsic bàsic per al rendiment de castables de materials refractaris. A continuació, s’iniciarà amb materials refractaris típics com ara materials secs de magnesi i revestiments de polvorització de magnesi per analitzar sistemàticament els efectes clau de la temperatura de la cocció sobre el rendiment de materials refractaris de tundisme.
1. Efecte de la temperatura sobre els castibles refractaris secs de magnesi
1. Etapa de baixa temperatura (<200℃): water release and structural stress control The main change of magnesium dry materials in the low temperature baking stage (usually <200℃) is the release of free water and crystal water. If the heating rate is too fast (such as more than 10℃/min), the rapid evaporation of water will form a pressure gradient inside the material, leading to microcracks or even macro cracks. Studies have shown that when the baking temperature is increased at a rate of 5-8℃/min in the range of 100-150℃, moisture can be evenly removed to avoid stress concentration. A steel plant once had a transverse crack in the working lining of magnesium dry material due to excessively fast heating (15℃/min) in the low temperature stage. The crack width reached 3mm and the length was 400-1200mm, which seriously affected the service life of the tundish. In addition, insufficient insulation time in the low temperature stage will cause residual moisture. The residual moisture will evaporate when the subsequent molten steel is poured, and may invade the molten steel to form pores, while weakening the bonding strength of the refractory material. Experimental data show that after 2 hours of insulation at 150℃, the flexural strength of the dry material can reach 7.87MPa, while the strength of the sample that was not fully insulated is only 5.2MPa, a decrease of 34%.
2. Etapa de temperatura mitjana (200-800 graus): transformació i força de la força de la força de magnesi Els castibles refractaris secs sovint utilitzen resina com a aglutinant, i experimentarà el procés clau de curació i descomposició de resina en el rang de 200-600 graus . 200-400 grau: la resina comença a solidificar i formar una estructura de xarxa tridimensional, proporcionant força inicial per al material sec. En aquest moment, si la temperatura no es manté prou temps i la resina no es solidifica completament, la força del material sec a la zona de temperatura mitjana es reduirà significativament. Els experiments mostren que després d’una hora d’aïllament a 400 graus, la resistència a la compressió del material sec pot arribar a 7,9MPa, mentre que la força de la mostra no aïllada és de només 4,1MPa.400-800 graus: la resina es descompon gradualment i allibera gasos com CO i Co₂, provocant que l’estructura interna del material es debiliti temporalment i la força a “baixa”. Quan la temperatura arriba als 800 graus, si el temps d’aïllament és insuficient (com ara<2 hours), the gas produced by the decomposition of the residual resin may form pores inside the refractory material, reducing the corrosion resistance. A steel plant optimized the medium temperature stage process (600℃ insulation for 3 hours) to stabilize the medium temperature strength of the dry material at 6.5-7.2MPa, an increase of 30% compared with before optimization.
3. High temperature stage (>800 graus): Densificació de sinterització i formació de resistència a la temperatura alta a alta temperatura (800-1200 graus) és l’etapa clau per a la densificació de sinterització de materials secs de magnesi. En aquest rang de temperatura, les partícules de magnesi es recristal·litzen i els límits del gra es fusionen per formar una estructura densa, que millora significativament la resistència de temperatura i la resistència a l’erosió dels castibles refractaris. Els estudis han demostrat que quan la temperatura de la cocció puja fins a 1100 graus i es manté calenta durant 4 hores, la resistència a la compressió del material sec pot arribar a 11,33MPa, que és un 57% superior a la de l’etapa de temperatura mitjana, i l’índex de resistència a l’erosió de les escòries augmenta d’1,8 a 2,5. Si la temperatura en l'etapa de temperatura alta és insuficient (com per exemple<1000℃) or the insulation time is short (<3 hours), the refractory material is not fully sintered, the internal porosity increases, and the erosion resistance decreases. After a steel plant increased the high temperature baking temperature from 900℃ to 1100℃, the erosion rate of the tundish working lining dropped from 5mm/furnace to 3mm/furnace, and the number of continuous casting furnaces was extended from 10 furnaces to more than 15 furnaces.
2.
1. Efecte de la temperatura sobre la força d’enllaç del recobriment: es ruixa el recobriment de polvorització de magnesi i la seva temperatura de cocció afecta directament la força d’enllaç entre el recobriment i la capa permanent. Si la temperatura puja massa ràpidament en l’etapa de baixa temperatura (<150℃), the water in the coating evaporates quickly, which will cause hollowing and peeling of the coating; the medium temperature stage (300-600℃) is the key period for dehydration of cement binder hydration products, and improper temperature control will weaken the bonding strength between the coatings. A steel plant adopts a staged heating process (150℃ insulation for 2 hours → 400℃ insulation for 3 hours → 800℃ insulation for 2 hours), so that the bonding strength between the spray coating and the permanent layer reaches 1.2MPa, which is 40% higher than the original process.
2. Efecte de la sinterització de temperatura a alta temperatura sobre la resistència a l'erosió
La cocció a alta temperatura (800-1000 graus) de recobriment de polvorització de magnesi pot afavorir la formació de la fase de spinel de magnesi-alumini i millorar la resistència a les escòries. Quan la temperatura de la cocció assoleix els 1000 graus i es manté calenta durant 3 hores, l’índex de resistència a l’escòria del recobriment de ruixat augmenta d’1,5 a 2,2, que és un 47% superior al del recobriment que no està completament sinteritzat. Si la temperatura alta és insuficient (com ara <900 graus), els cristalls periclasa del recobriment de polvorització no estan completament desenvolupats i la resistència a l'erosió es redueix significativament. Una planta d'acer va provocar que el recobriment de polvoritzés es desprengués parcialment en llançar el cinquè forn.
