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精煉鋼包中低蝕區用到的耐火材料
發布時間：2017/11/15 17:34:33 點擊率： 來源:艾米 作者：榮盛耐材當精煉鋼包側墻和鋼包底部等低蝕區采用耐火澆注料時，通常是電熔剛玉、板狀A1203和富含氧化鋁的Sp(76A或者90A)等合成原料作為耐火澆注料的主原料，按LCC和ULCC方案進行設計。這樣，可以生產出具有耐火度高、抗渣蝕性高、熱力學穩定性好的耐火材料。富含氧化鋁的Sp在溫度低時會釋放過量的氧化鋁，后者與熔渣中的氧化鈣反應生成CaO·6Al2O3，同時伴隨著體積的增加，并且固溶渣中MnO和FeO,導致黏度增加，從而提高了抗渣性。適量的Sp添加量為15%〜30%（質量分數），相應的氧化鎂含量為4%〜10%(質量分數)。
精煉鋼包
為了進一步提高耐火澆注料的抗渣滲透性，則采用鎂質耐火澆注料方案，利用高溫時MgO+Al2O3→Sp反應原位生成Sp，并伴隨有體積增加（約15%），可彌補燒結時的體積收縮同時增加材料的結構致密性。添加少量ufSiO2促進Sp的形成，同時控制耐火澆注料的膨脹量以滿足使用要求。對于鎂鋁質耐火澆注料的熱膨脹，則可通過CA加以控制，Al2O3-MgO-Ncc熱膨脹曲線。
CA也能控制鎂鋁質澆注料的殘余線膨脹率(PLC)。
在精煉鋼包低蝕區砌筑高鋁磚是另一種解決方案。現代精煉鋼包采用天然紅柱石和鋁礬土生產高鋁磚，它與鋁礬土相比,前者有較高的純度和熱機械穩定性（如熱態強度）。由于它含有較多的SiO2因而耐蝕性差，尤其是在堿性渣的條件下以磯土熟料為主要原料生產的高鋁磚砲筑精煉鋼包里襯存在下述缺點，正在被淘汰。
——由于體積收縮，導致鋼水和熔渣嚴重滲透和侵蝕,特別是
在磚縫處形成很厚的熔渣層。
——由于磚本身固有的脆性和其組織結構，使鋼包里襯形成較厚的剝蝕帶及熔渣層。
——由于里襯對鋼水和熔渣固有的潤濕性，導致熔渣的侵蝕和滲透更加嚴重，并產生片狀剝落。
為了克服精煉鋼包里襯高鋁磚上述缺點，則開發了取代它們的鎂鋁碳磚和Al203-Sp-C磚，前者同高鋁磚相比具有如下優點：
1、良好的耐高溫及抗組織剝落性；
2、良好的抗鋼水和熔渣的侵蝕性；
3、良好的殘余膨脹，甚至在更高溫度下，磚的接縫處也不會出現裂紋。
因為，當溫度高于1650°C時，高鋁磚表現出明顯的收縮，從而會導致鋼水和熔渣滲透到磚縫中。與高鋁磚不同，在連鑄出鋼溫度準圍（1650〜1670℃）內，Al2O3-MgO-C磚不會出現收縮。
通過旋轉浸漬法對高鋁磚、鎂鋁碳磚和鎂碳磚進行對比抗渣試驗的結果得出：高鋁磚侵蝕和滲透均較嚴重，而鎂碳磚侵蝕和滲透小，鎂鋁碳磚則介于二者之間。現場使用也表明，鎂鋁碳磚的使用壽命比高鋁磚高，因而廣泛用于精煉鋼包低蝕區域里襯的耐火材料。
磚砌精煉鋼包低蝕區里襯的堿性磚主要是鎂鈣磚和鎂碳磚。為了防止燒成白云石磚水化，可以用有機物質進行浸漬，使其顯氣孔率降低到10%以下,在鋼包使用前加熱時可以把它們去除干凈。富氧化鎂的白云石磚用于渣線與鋼水線之間，以用來減少這一區域的磨損。鋼包用白云石磚的一個優點是與鋼水的反應能力，白云石磚里襯作為精煉鋼包的反應區，與磚的接觸面較大。但是，白云石磚鋼包里襯的磨損率，一般都比鎂碳磚成打鎂鋁碳磚高。
鎂碳磚用于精煉鋼包側壁里襯時，其碳含量一般低于15%。對于鎂質耐火材料來說，為了提高磚的抗熱剝落性，碳是不可缺少的，并影響了氧化鎂高的熱膨脹性。碳加人氧化鎂磚中可以提高抗渣性，但抗氧化性較低。通常，通過添加防氧化劑來克服鎂碳磚易氧化的問題。
在鎂碳磚中，添加金屬抗氧化劑所帶來的問題是提高了熱導率(可提高到10〜15W/(m•K)，這會導致鋼水熱損失過多。因此，對于全側壁(渣線和金屬線）鎂碳質里襯設計的精煉鋼包，則需要考慮安裝一個隔熱層。
另外，如試用結果表明：鎂碳磚在受鋼沖擊部位他川也取得了很好的效果。但在鋼包中全面使用含碳耐火材料時，從溫度和夾雜物的角度來看，碳低于10%（質量分數）的鎂碳磚為佳。不過，此時應當考慮低碳化會由于剝落而導致損毀加快的問題。
精煉鋼包
為了進一步提高耐火澆注料的抗渣滲透性，則采用鎂質耐火澆注料方案，利用高溫時MgO+Al2O3→Sp反應原位生成Sp，并伴隨有體積增加（約15%），可彌補燒結時的體積收縮同時增加材料的結構致密性。添加少量ufSiO2促進Sp的形成，同時控制耐火澆注料的膨脹量以滿足使用要求。對于鎂鋁質耐火澆注料的熱膨脹，則可通過CA加以控制，Al2O3-MgO-Ncc熱膨脹曲線。
CA也能控制鎂鋁質澆注料的殘余線膨脹率(PLC)。
在精煉鋼包低蝕區砌筑高鋁磚是另一種解決方案。現代精煉鋼包采用天然紅柱石和鋁礬土生產高鋁磚，它與鋁礬土相比,前者有較高的純度和熱機械穩定性（如熱態強度）。由于它含有較多的SiO2因而耐蝕性差，尤其是在堿性渣的條件下以磯土熟料為主要原料生產的高鋁磚砲筑精煉鋼包里襯存在下述缺點，正在被淘汰。
——由于體積收縮，導致鋼水和熔渣嚴重滲透和侵蝕,特別是
在磚縫處形成很厚的熔渣層。
——由于磚本身固有的脆性和其組織結構，使鋼包里襯形成較厚的剝蝕帶及熔渣層。
——由于里襯對鋼水和熔渣固有的潤濕性，導致熔渣的侵蝕和滲透更加嚴重，并產生片狀剝落。
為了克服精煉鋼包里襯高鋁磚上述缺點，則開發了取代它們的鎂鋁碳磚和Al203-Sp-C磚，前者同高鋁磚相比具有如下優點：
1、良好的耐高溫及抗組織剝落性；
2、良好的抗鋼水和熔渣的侵蝕性；
3、良好的殘余膨脹，甚至在更高溫度下，磚的接縫處也不會出現裂紋。
因為，當溫度高于1650°C時，高鋁磚表現出明顯的收縮，從而會導致鋼水和熔渣滲透到磚縫中。與高鋁磚不同，在連鑄出鋼溫度準圍（1650〜1670℃）內，Al2O3-MgO-C磚不會出現收縮。
通過旋轉浸漬法對高鋁磚、鎂鋁碳磚和鎂碳磚進行對比抗渣試驗的結果得出：高鋁磚侵蝕和滲透均較嚴重，而鎂碳磚侵蝕和滲透小，鎂鋁碳磚則介于二者之間。現場使用也表明，鎂鋁碳磚的使用壽命比高鋁磚高，因而廣泛用于精煉鋼包低蝕區域里襯的耐火材料。
磚砌精煉鋼包低蝕區里襯的堿性磚主要是鎂鈣磚和鎂碳磚。為了防止燒成白云石磚水化，可以用有機物質進行浸漬，使其顯氣孔率降低到10%以下,在鋼包使用前加熱時可以把它們去除干凈。富氧化鎂的白云石磚用于渣線與鋼水線之間，以用來減少這一區域的磨損。鋼包用白云石磚的一個優點是與鋼水的反應能力，白云石磚里襯作為精煉鋼包的反應區，與磚的接觸面較大。但是，白云石磚鋼包里襯的磨損率，一般都比鎂碳磚成打鎂鋁碳磚高。
鎂碳磚用于精煉鋼包側壁里襯時，其碳含量一般低于15%。對于鎂質耐火材料來說，為了提高磚的抗熱剝落性，碳是不可缺少的，并影響了氧化鎂高的熱膨脹性。碳加人氧化鎂磚中可以提高抗渣性，但抗氧化性較低。通常，通過添加防氧化劑來克服鎂碳磚易氧化的問題。
在鎂碳磚中，添加金屬抗氧化劑所帶來的問題是提高了熱導率(可提高到10〜15W/(m•K)，這會導致鋼水熱損失過多。因此，對于全側壁(渣線和金屬線）鎂碳質里襯設計的精煉鋼包，則需要考慮安裝一個隔熱層。
另外，如試用結果表明：鎂碳磚在受鋼沖擊部位他川也取得了很好的效果。但在鋼包中全面使用含碳耐火材料時，從溫度和夾雜物的角度來看，碳低于10%（質量分數）的鎂碳磚為佳。不過，此時應當考慮低碳化會由于剝落而導致損毀加快的問題。
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