易衛(wèi)方 劉倫 王玉兵 周永 馬英建 彭其春 李建立 何環(huán)宇
【摘要】本文介紹了連鑄以及連鑄用中間包覆蓋劑的發(fā)展歷程,研究現(xiàn)狀以及其主要作用。從堿度的方面介紹了中間包覆蓋劑的種類,分析了每種覆蓋劑的優(yōu)缺點(diǎn),并說明為揚(yáng)長(zhǎng)避短可采用雙層中間包覆蓋劑。本文在參考一定量的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的前提下,簡(jiǎn)述了一些中間包覆蓋劑常用的原材料,化學(xué)成分組成。闡述了一些中間包覆蓋劑未來的發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】中間包;覆蓋劑種類;連鑄;資源保護(hù)
引言
隨著科學(xué)的發(fā)展,近期社會(huì)上用鋼的需求量越來越高,在大量用鋼的前提之下,對(duì)鋼的各方面性能的要求也會(huì)隨之提高。鋼的成型方式主要有模鑄和連鑄,在前期較長(zhǎng)的一段的生產(chǎn)過程中,主要采取的是模鑄的生產(chǎn)方法,近些年來,人們發(fā)現(xiàn)連鑄工藝能夠得到更好的鋼材質(zhì)量以及更高的生產(chǎn)效率,所以,對(duì)于性能要求較高鋼材的生產(chǎn),連鑄工藝得到了更為廣泛的應(yīng)用。連鑄工藝與模鑄有所不同,連鑄多中間包等設(shè)備。在連鑄過程中,中間包起著承前啟后的重要作用。它將鋼水分配入不同的結(jié)晶器并使鋼水具有較低的穩(wěn)定的靜壓頭,除此之外,連鑄用中間包還是一個(gè)精煉容器,可以用來提高鋼水的質(zhì)量。鋼水流經(jīng)中間包的過程中,會(huì)增加鋼液與大氣、爐襯耐火材料以及熔渣的接觸機(jī)會(huì)與接觸時(shí)間,所以鋼液易于受到污染,因此需要采用中間包覆蓋劑來防止二次氧化,吸附夾雜物等[1-2]。為了連鑄最終生產(chǎn)出鋼材綜合性能更為優(yōu)異,研究人員對(duì)中間包覆蓋劑的重視進(jìn)一步提高,提出了“中間包冶金 ”這種說法[3]。
本文概述了中間包覆蓋劑的發(fā)展歷程以及研究現(xiàn)狀,介紹了中間包覆蓋劑的作用以及分類,同時(shí)還簡(jiǎn)要論述了生活中常見的覆蓋劑原材料及化學(xué)成分組成,揭示了中間包覆蓋劑在研究方面已解決的問題,探索了中間包覆蓋劑當(dāng)下的一部分不足,討論了中間包覆蓋劑的性能及作用如何最大化提升。最后,提出了中間包覆蓋劑的未來發(fā)展方向。
1發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀
1.1發(fā)展歷程
近些年來,中間包覆蓋劑在鋼鐵冶金輔助材料行業(yè)取得了較高的重視,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到連鑄的生產(chǎn)當(dāng)中,但是如何在實(shí)際生產(chǎn)的可行條件下獲取最優(yōu)性能,仍是目前待解決的主要問題。中間包覆蓋劑的最初目的是保溫,防止連鑄過程中溫降過大,但是隨著最近幾十年較為廣泛的應(yīng)用,單純的保溫效果不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要,帶來的經(jīng)濟(jì)效益也比較低,所以技術(shù)人員便對(duì)中間包覆蓋劑的功能進(jìn)行了更多方面的研究。經(jīng)過一系列的研究分析以及實(shí)驗(yàn)探究,發(fā)現(xiàn)中間包覆蓋劑還可以起到防止二次氧化、吸收鋼液中以及鋼液表面夾雜物、避免鋼水污染、防止鋼液回硫等的作用[4]。1965年左右是中間包覆蓋劑發(fā)展的初始階段,當(dāng)時(shí)應(yīng)用比較多的是酸性中間包覆蓋劑,常見的代表為碳化稻殼,但是碳化稻殼加入鋼水表面以后,不容易完全鋪開??赡苋杂幸恍〔糠质潜┞兜闹苯优c空氣接觸的,這就容易造成連鑄出鋼的性能不好,表面特征也不好,一部分鋼水溫降過快,導(dǎo)致鋼水溫度不均與,會(huì)影響整個(gè)鋼包的連鑄效果,產(chǎn)生表面裂紋。
隨著鋼種質(zhì)量要求越來越高,“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)變,煉鋼產(chǎn)業(yè)可能也會(huì)逐漸向高精尖發(fā)展,而不是單純的走粗制濫造,量大不精的路。為了使連鑄獲得鋼種各方面性能更加優(yōu)異,中間包覆蓋劑更加多樣的冶金功能開始越來越受到大家的重視。20世紀(jì)70年代末期,Riboud在對(duì)連鑄過程的覆蓋劑保護(hù)渣研究發(fā)現(xiàn),高堿度低粘度的中間包覆蓋劑對(duì)鋼液中夾雜物的吸附更加有利。再往后一段時(shí)間,隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,特殊鋼連鑄技術(shù)逐漸興起,高效連鑄技術(shù)也在大力發(fā)展,“中間包冶金”這一概念被美國(guó)哥倫比亞大學(xué)A.Mclean教授提出,中間包的作用也趨于多元化,對(duì)中間包覆蓋劑的要求也會(huì)越來越高,中間包覆蓋劑不僅需要具有良好的保溫性能,還應(yīng)該具有更加多樣化的冶金功能[5]。
1.2研究現(xiàn)狀
中間包覆蓋劑最初研發(fā)階段,功能是用于保溫,防止過高的溫降,但是隨著鋼種質(zhì)量要求的越來越高,中間包覆蓋劑冶金功能趨于廣泛:保溫、防止大氣對(duì)鋼水的氧化、吸附鋼水中上浮夾雜物、不與鋼水反應(yīng)避免污染鋼水、防止鋼液回硫等[6]。
如上文所述,初期鋼廠現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較為廣泛的是酸性中間包覆蓋劑,但是隨著各種工作場(chǎng)合對(duì)鋼的質(zhì)量要求更高,酸性中間包覆蓋劑的吸附夾雜能力很弱,很難滿足鋼種達(dá)到所需要的潔凈度,從提高鋼材質(zhì)量的角度來分析,傳統(tǒng)的酸性中間包覆蓋劑需要較大程度的改良。從近期的研究情況來看,受關(guān)注最多的還是堿性以及高堿性中間包覆蓋劑,高堿度低碳中間包覆蓋劑堿度( CaO/SiO2 )達(dá)到5.0以上,高堿度中間包覆蓋劑有利于吸收鋼水中大型夾雜物[7]。雙層中間包覆蓋劑近年來也被經(jīng)常提到,雙層中間包覆蓋劑是為了綜合堿性以及酸性中間包覆蓋劑的優(yōu)缺點(diǎn)從而達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的應(yīng)用,雙層中間包覆蓋劑一般按照一定的比例混合上下層,下層用堿性中間包覆蓋劑便于更好的吸附夾雜,上層用酸性中間包覆蓋劑便于保溫,這樣可以較為有效的揚(yáng)長(zhǎng)避短,解決工程中的實(shí)際問題。近年來也有一些人對(duì)兩種覆蓋劑混合的不同成分比列進(jìn)行了進(jìn)一步地研究,說明該方面還有很多問題有待解決。
2中間包覆蓋劑的作用及分類
2.1中間包覆蓋劑的主要作用
在冶金作業(yè)過程中,中間包覆蓋劑的主要作用是:
(1)絕熱保溫,減少鋼水溫降;中間包覆蓋劑相當(dāng)于給鋼水蓋上了一層“棉被”,具有絕熱保溫的作用[8]。中間包覆蓋劑覆蓋在鋼水表面,防止鋼水裸露在空氣中,如果鋼水裸露在空氣中,就像人沒穿衣服在較為冷的環(huán)境下一樣,容易發(fā)生過冷現(xiàn)象。因?yàn)殇撍谋葻崛菹鄬?duì)比較小,放熱較快,放出的熱量基本來自于鋼水自身溫度的下降,如果鋼水溫度過低,便會(huì)造成液面結(jié)殼、水口凍結(jié)等不好的現(xiàn)象,為了保溫以及減少鋼水溫降,所以我們要使用中間包覆蓋劑。
(2)隔絕空氣,防止鋼水二次氧化[9];中間包覆蓋劑加入后,由于中間包覆蓋劑多數(shù)為顆粒狀,當(dāng)加入的量較多時(shí),就會(huì)形成透氣性較差的液渣層,將鋼水與空氣較為有效的隔絕開。鋼水能和空氣隔絕開也就基本不會(huì)和空氣中的氧氣接觸,這樣也就防止在“中間包冶金”過程中生成過多的夾雜物,影響鋼水的質(zhì)量,從而最終影響鋼樣的質(zhì)量。
(3)吸附鋼水中非金屬夾雜物,耐火材料殘留,凈化鋼水[10]。中間包覆蓋劑與鋼水接觸之后,會(huì)形成一定厚度的熔渣層,這個(gè)熔渣層之中的物質(zhì)可以吸附上浮到鋼水表面的非金屬夾雜物,以及耐火材料顆粒,還有一些其他浮起物,從而達(dá)到凈化鋼水的作用[11,12]。從某種意義上來說,中間包越大,鋼水在中間包中停留的時(shí)間越長(zhǎng),越有利于覆蓋劑吸收鋼水中的夾雜,覆蓋劑的吸收作用也就會(huì)越明顯,但是為了減少夾雜物上浮時(shí)間,中間包不宜造的過深。
2.2中間包覆蓋劑種類
中間包覆蓋劑的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)有很多種,如按原材料分類,按形貌分類,按含碳量分類等。目前應(yīng)用最多的分類方法是按化學(xué)成分的酸堿性分類,如寶鋼按堿度分為以下三種:(1)酸性R<0.5;(2)中性0.5<R<1.5;(3)堿性R>1.5。
1.酸性覆蓋劑:生產(chǎn)中常見的為碳化稻殼,絕熱性能比較好,價(jià)格低,易于控制成本,但是不利于吸附中間包中的上浮夾雜物;在鋼渣界面有化學(xué)反應(yīng),對(duì)鋁鎮(zhèn)靜鋼不合適[6]。酸性中間包覆蓋劑保溫性能較好,但對(duì)堿性包襯來講,侵蝕較嚴(yán)重,同時(shí)由于渣中Al2O3含量高,熔渣粘度增大,使吸收Al2O3等非金屬夾雜能力變?nèi)鮗13]。另一方面,碳化稻殼沒有較好的發(fā)熱值,不能彌補(bǔ)自身覆蓋層的熱量散失,會(huì)導(dǎo)致鋼水的溫降過大;同時(shí),因?yàn)樗嵝灾虚g包覆蓋劑含有大量的SiO2,中間包鋼罐內(nèi)部溫度也較高,使用時(shí)若用螢石做助熔劑,將會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)HF和SiF4這樣的有害氣體,使操作環(huán)境更加惡劣,危害操作者身體健康,不利于體現(xiàn)“以人為本”,所以酸性中間包覆蓋劑需要減少螢石的用量[6]。
2.中性覆蓋劑:原材料一般為兩種或兩種以上的氧化物,中性中間包覆蓋劑的原材料來源較為廣泛,制造成本也比較低廉,生產(chǎn)工藝相對(duì)來說也是比較簡(jiǎn)單的。中性中間包有比較強(qiáng)的Al2O3的吸附能力,但是其成分穩(wěn)定比較難以控制,在使用時(shí)也比較容易造成較多的粉塵,影響工作效率。中性中間包覆蓋劑的保溫效果比較一般,溫降較大、易結(jié)殼;同時(shí),中性中間包覆蓋劑的吸附夾雜能力也較弱,但是,由于其成本較低,在實(shí)際生產(chǎn)過程中還是取得了較多程度的應(yīng)用。
3.堿性覆蓋劑:分為鈣質(zhì)和鎂質(zhì)兩大類,生產(chǎn)中常見的是以MgO和白云石為基的材料,當(dāng)使用堿性覆蓋劑時(shí),在中間包中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):Al2O3+CaO==CaO·Al2O3 觀察分析該反應(yīng)我們可以知道,該反應(yīng)可以凈化鋼水,堿性中間包覆蓋劑吸附鋼水中Al2O3能力較強(qiáng),尤其對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼,作用特別明顯,鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼液中存在大量的Al2O3夾雜和酸溶鋁,堿性中間包覆蓋劑能夠有效去除其中有害物質(zhì)[14]。但堿性渣的最大缺點(diǎn)是保溫性差,其導(dǎo)熱系數(shù)為酸性渣或中性渣的兩倍。為了提高堿性中間包覆蓋劑的保溫效果,東北大學(xué)某研究團(tuán)隊(duì)通過加入碳酸鹽材料,利用其分解時(shí)吸熱來延緩熔化時(shí)間,具有提高保溫效果的作用。目前中包襯普遍使用鎂質(zhì)絕熱板或鎂質(zhì)涂料以減少鋼水中夾雜物,相應(yīng)地,覆蓋劑也最好使用堿性。
關(guān)于中間包覆蓋劑的脫S作用及機(jī)理,王妍[15]等進(jìn)行研究,研究表明:當(dāng)液渣層中有活性 CaO 存在時(shí),活性 CaO 與鋼水中的[ S] 進(jìn)行反應(yīng):3(CaO)+2[ Al] +3[ S] ==3(CaS)+(Al2O3) 這樣, 鋼水中的S進(jìn)一步被去除。因此, 增加中間包覆蓋劑中 CaO 含量,提高覆蓋劑堿度,可以進(jìn)一步使中間包內(nèi)的鋼水脫S,抑制進(jìn)入到中間包內(nèi)的鋼渣造成鋼水回硫達(dá)到二次精煉的效果,提高鋼水的純凈度[16]。
高堿度中間包覆蓋劑對(duì)去除大顆粒硅酸鹽夾雜效果明顯。當(dāng)中間包覆蓋劑堿度大于4時(shí),屬于高堿度渣,提高覆蓋劑堿度降低SiO2含量,能抑制反應(yīng):3(SiO2)+4[Al]==3[Si]+2(Al2O3)的發(fā)生,減輕鋼水的二次氧化并且可以提高Al2O3夾雜在渣中的溶解速度,促進(jìn)覆蓋劑對(duì)Al2O3夾雜的吸收[17]。從這個(gè)角度來看,似乎堿度越高,對(duì)中間包內(nèi)鋼液的連鑄就越有利。事實(shí)上并非如此,當(dāng)中間包覆蓋劑的堿度過于高的時(shí)候,其堆積密度,膨脹性能都相對(duì)要低一些,使用過程中容易結(jié)殼,保溫性能要低于低堿度中間包覆蓋劑以及酸性中間包覆蓋劑。
為了有效整合上述中間包覆蓋劑的優(yōu)缺點(diǎn),目前,有較多的科研工作者提出了雙層中間包覆蓋劑,并且也逐漸用到實(shí)驗(yàn)以及實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中。雙層中間包覆蓋劑底層一般為堿性覆蓋劑,用以吸附夾雜,頂層一般為酸性中間包覆蓋劑如碳化稻殼,用于保溫[18]。這樣一來,不僅吸附夾雜可以做的比較好,保溫以及隔絕空氣防止二次氧化等問題都得到了較為有效的解決[19]。因此雙層中間包覆蓋劑也不失為未來相對(duì)一段時(shí)間來說一個(gè)較好的方向。
3中間包覆蓋劑的原材料及化學(xué)成分
3.1生產(chǎn)常見原材料
膨脹石墨:采用特種酸化處理工藝生產(chǎn)的膨脹石墨在150 ~300 ℃開始膨脹,受膨脹后形成的疏松多孔狀,保溫層密度低、耐高溫,始終浮在液渣層頂部,不直接接觸鋼水,不會(huì)導(dǎo)致鋼水增碳。膨脹石墨高溫膨化后形成疏松多孔的蠕蟲狀物質(zhì),它由多個(gè)“微胞"連接在一起組成。膨脹石墨的多孔結(jié)構(gòu)和多層次結(jié)構(gòu),揭示了膨脹石墨提高鋪展性及保溫性能的本質(zhì)特征[20]。
膨脹蛭石:蛭石是生產(chǎn)中常見的原材料,對(duì)蛭石進(jìn)行化學(xué)成分分析,發(fā)現(xiàn)蛭石的化學(xué)成分與中間包覆蓋劑所需的材料較為相似。而且蛭石具有比較好的保溫能力,價(jià)格也較低,因此我們可以考慮將蛭石加入到覆蓋劑當(dāng)中去,但是具體怎么加,加多少,還需要進(jìn)行進(jìn)一步討論。張峻峰等做了實(shí)驗(yàn)研究,得到結(jié)論蛭石含量為15%~20%的情況下整體效果比較好[21]。
螢石以及石灰粉:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和資料分析,因?yàn)橹虚g包覆蓋劑的熔化是靠鋼水的物理熱來實(shí)現(xiàn)的,中間包鋼水冶煉溫度為1550 ℃左右,覆蓋劑的熔化溫度在1380~1450 ℃為最佳,若溫度過高不易熔化,引起結(jié)渣;若溫度過低,熔化太快,起不到保溫作用[22]。
在遇到覆蓋劑本身熔化溫度比較高的情況下,為了降低覆蓋劑的熔化溫度,可以加入螢石,隨著CaF2(螢石)含量的增加,覆蓋劑的熔化溫度逐漸降低。根據(jù)試驗(yàn)[23]得知,當(dāng)CaF2由10 %增加到20 %時(shí),熔化溫度約降低了80 ℃,說明CaF2能有效地降低中間包覆蓋劑的熔化溫度。這是因?yàn)镃aF2加入熔體后,在熔融狀態(tài)下可以電離出Ca2+和F-,增加了熔體中簡(jiǎn)單離子的存在,而且F-(0.125 nm)與O2-(0.132 nm)半徑比較接近,容易替代硅酸鹽網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的O2-,促使硅氧絡(luò)陰離子解體;同時(shí)CaF2能與CaO生成低熔共晶。
在遇到覆蓋劑本身熔化溫度比較低的情況下,可以通過增加堿度來提高覆蓋劑的熔化溫度,添加石灰粉或者輕燒白云石可以增加中間包覆蓋劑的堿度。當(dāng)堿度由1.5增加到2.0時(shí),熔化溫度大約升高了50 ℃。隨著CaF2含量增加,覆蓋劑的熔化溫度逐漸降低,但隨著堿度的增加,其熔化溫度逐漸升高,且CaF2的影響作用較堿度大[24]。
3.2化學(xué)成分組成
中間包覆蓋劑化學(xué)成分與結(jié)晶器保護(hù)渣一樣,也是以硅酸鹽相圖為理論基礎(chǔ)的,為了使間包覆蓋劑熔化溫度低于鋼水中間包溫度,所以其中大部分成分都落在以硅灰石(CaO·SiO2)形態(tài)的低熔點(diǎn)區(qū)域附近[24]。對(duì)于常見的中間包覆蓋劑,化學(xué)成分如下:常見的中間包覆蓋劑主要由CaO—SiO2—Al2O3組成的三元渣系,有的會(huì)還加入MgO構(gòu)成更復(fù)雜的一種成分組成。CaO—SiO2—Al2O3的三元渣系相圖表明了各種硅酸鹽材料的配制、選擇燒制和熔化溫度,以及了解材料在冷卻過程中的變化和性能,從而獲得具有所需性能的材料[25]。
4中間包覆蓋劑的發(fā)展趨勢(shì):
現(xiàn)如今,各種工作環(huán)境對(duì)鋼的潔凈度要求都越來越高,只起到保溫效果的中間包覆蓋劑已不能滿足高潔凈鋼的生產(chǎn)需要。如上文所說,提高中間包覆蓋劑的堿度有利于對(duì)鋼液中夾雜物的吸收,高堿度的中間包覆蓋劑的進(jìn)一步研發(fā)以及雙層中間包覆蓋劑的工程實(shí)際應(yīng)用,越來越成為中間包覆蓋劑的主要發(fā)展趨勢(shì)。還有一些對(duì)于特殊鋼種的專用中間包覆蓋劑也逐漸進(jìn)入了人們的研究范疇,并且取得了一定的應(yīng)用。
4.1減少中間包覆蓋劑對(duì)鋼液的增碳
覆蓋劑在加入到中間包之后,其中大部分的碳會(huì)氧化成氣體放出,但是依然會(huì)有少部分的碳進(jìn)入鋼液,影響鋼水密度以及最終鋼樣質(zhì)量[26]。尤其是冶煉低碳高潔凈度鋼的時(shí)候,對(duì)中間包覆蓋劑的含碳量比較敏感,使用含碳量較高的中間包覆蓋劑會(huì)使鋼液增碳[27]。因此,減少中間包中的含碳量也是一個(gè)比較重要的發(fā)展方向[28]。但是含碳量并不能太低,如果覆蓋劑不含碳[w(C)小于1 %],最直接的問題就是覆蓋劑粉末將快速熔化,保溫層急劇變薄,保溫效果惡化[29]。由此可見,對(duì)于中間包覆蓋劑的保溫性能,還需要進(jìn)行較多的研究實(shí)驗(yàn)。
4.2合理提高中間包覆蓋劑的堿度
當(dāng)中間包覆蓋劑顯酸性時(shí),渣中的SiO2 活度會(huì)增大,成為鋼液之中的氧化劑,使得鋼水中[O]含量增加。當(dāng)使用堿性中間包覆蓋劑時(shí),不僅可以有效防止二次氧化,而且還能吸附上浮到鋼液表面的非金屬夾雜物,還可以防止堿性中間包爐襯耐火材料受到腐蝕[30]。在一定程度上增加中間包覆蓋劑的堿度有利于鋼中夾雜物數(shù)量的減少及尺寸的減小,但是堿度過大反而不利于細(xì)小夾雜物的形成[31]。對(duì)于鋼的性能來說,夾雜物越細(xì)小,分布越均勻,對(duì)鋼的性能影響越小;夾雜物越大,分布越集中,對(duì)鋼的性能影響越大,內(nèi)應(yīng)力容易集中,容易產(chǎn)生抗疲勞裂紋。由此,在一定的堿度范圍內(nèi),堿性中間包覆蓋劑越來越受到企業(yè)的歡迎,應(yīng)用的越來越多,能夠較為有效提升鋼水純凈度。
4.3雙層中間包覆蓋劑的工業(yè)應(yīng)用
關(guān)于酸性、中性和堿性中間包覆蓋劑,酸性的粘度大,不利于吸附上浮夾雜物;堿性中間包覆蓋劑保溫性能差;為了揚(yáng)長(zhǎng)避短,可以采用雙層中間包覆蓋劑[32]。雙層覆蓋劑底層一般為堿性中間包覆蓋劑,用于吸附,上層采用酸性中間包覆蓋劑,按照一定的比列混合,能夠起到很好的綜合作用,這樣也不失為一個(gè)比較好的發(fā)展方向。但是,每一層的覆蓋劑用量的多少及具體比列,才能在實(shí)際過程中應(yīng)用不會(huì)出問題,有一部分科研工作者進(jìn)行了研究[33],目前尚未達(dá)成共識(shí),值得進(jìn)一步商討研究。
4.4資源循環(huán)利用
某發(fā)明專利還提出將赤泥作為中間包覆蓋劑[34],其方法是將赤泥先磁選去除其中的Fe2O3和TiO2后,便得到中間包覆蓋劑,改發(fā)明對(duì)赤泥利用提出了全新的思路,首先去除其中對(duì)中間包覆蓋劑來說的無效成分,在全部利用剩下的有效部分,根據(jù)專利描述,其中有效利用率可以達(dá)到85%以上??梢暂^為有效的利用氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)所用鋁礬土礦提取氧化鋁過程中的廢棄物—赤泥的一種新型應(yīng)用出路,將廢棄物應(yīng)用于鋼包覆蓋劑,成本降低,對(duì)環(huán)境來說也是相當(dāng)友好,也較大幅度節(jié)約了資源。
江蘇大學(xué)王宏明[35]等在某專利中也提出可以將硼泥作為制備中間包覆蓋劑的一種方法,該發(fā)明首先將硼泥在燃?xì)鉅t中進(jìn)行脫水干燥處理,將硼泥之中的Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榇判缘腇e3O4,MnO還原成Mn,然后經(jīng)過磁選除去,配加CaO和Al2O3的預(yù)熔混合物后即可獲得中間包覆蓋劑,還可以再添加少量控制融化速度和溶化性能的碳質(zhì)材料覆蓋劑。改發(fā)明實(shí)現(xiàn)了硼泥的資源再利用,加工成本有所降低,實(shí)現(xiàn)了硼泥的資源再利用,降低了冶金廢棄物的排放,具有一定的環(huán)境保護(hù)意義。
5結(jié)論與展望
1)在合理的區(qū)間范圍內(nèi),堿性中間包覆蓋劑的綜合性能要優(yōu)于酸性中間包覆蓋劑和中性中間包覆蓋劑,可以進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),找到較為通用的堿性中間包覆蓋劑使用閾值。
2)針對(duì)特殊的鋼種,如超低碳鋼對(duì)鋼水的含碳量特別敏感。選用中間包覆蓋劑時(shí),要考慮碳的熔入,要根據(jù)特殊的要求高的鋼種,設(shè)計(jì)符合其連鑄要求的中間包覆蓋劑,還需要進(jìn)行大量的研究實(shí)驗(yàn)。
3)雙層中間包覆蓋劑的使用效果要優(yōu)于單層中間包覆蓋劑,使用雙層中間包覆蓋劑時(shí),由于頂層酸性覆蓋劑的存在,保溫性能較好,底層覆蓋劑的吸附能力較好,二者相輔相成,揚(yáng)長(zhǎng)避短,發(fā)揮了優(yōu)異的工程使用價(jià)值。但是,如何制定上下層合理的比列,在保證性能的前提下,增加效益,同時(shí)減少污染,還需要進(jìn)行深入的研究。
4)隨著“綠水青山就是金山銀山”以及“美麗中國(guó)”觀念的提出,資源的循環(huán)利用的觀念已經(jīng)深入人心,現(xiàn)在較多的科研工作者提出廢料在中間包覆蓋劑上的循環(huán)利用以及新型的原材料來代替一部分價(jià)格較高或者污染較大的原材料,以減小污染,節(jié)省開支。
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