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淺談碳複合耐火材料熔化的損失分析及如何改進

來源:本站      發布日期:2018-10-22

  複合耐火材料是鋼鐵冶煉過程中的重要材料或關鍵部件,但其使用壽命受渣-金屬界麵處耐火材料局部溶解的影響。

  現代鋼包通常使用MgO-C磚(鎂碳磚)來加強渣線,而普通的牆體則使用氧化物基耐火材料作為帶狀襯裏。但是,在兩種材料的邊界處往往發生局部溶解,導致壽命和廢料減少,這種局部熔化損失發生在不同耐火材料的邊界處,而顯著的熔化損失主要發生在渣-金屬界麵處。

  1.改進材料

  根據Al_2O_3-C浸入式水口局部熔化損失中渣-金屬界麵上升期短於下降期的事實,認為抑製局部熔化損失的最佳途徑是使渣-金屬界麵上升期消失,t在這方麵,最令人信服的例子是向靜男紅等人。添加BN比石墨對Al2O3-C浸沒式噴嘴材料具有更好的粘附性。結果表明,噴嘴材料的上升周期基本消失,局部損傷部位的噴嘴材料表麵常被爐渣覆蓋,使噴嘴材料中石墨與金屬的直接結合分離,接觸抑製了Al2O3-C浸入式噴嘴的局部溶解。

  2.提高耐火材料中低熔點成分的比例

  由於MgO-Cr2O3耐火材料對低堿度爐渣具有良好的耐腐蝕性,因此被廣泛應用於VOD、RH等鋼水精煉爐中,是冶煉還原爐用耐火材料的重要替代品。MgO-Cr2O3耐火材料中f Cr2O3含量增加,可降低局部熔化損失,提高材料的使用壽命。

  3.開發新材料

  以連鑄用浸入式水口為例,考慮到ZrO2熔化率低,且ZrO2可成為懸浮在渣膜中的顆粒,可提高渣膜的表觀粘度,抑製渣膜的移動。采用ZrO2-C浸沒式噴嘴代替Al2O3-C浸沒式噴嘴,有效地控製了局部熔化損失。

  4.爐渣控製

  控製高爐出鐵槽襯內渣膜移動等爐渣-鐵水界麵的顯著局部熔化損失可采取以下措施。

  (1)渣膜運動中的碳懸浮,當金屬中的碳濃度接近飽和區的碳濃度時,隨著碳濃度的增加,局部熔化損失顯著減小。

  (2)向爐渣中添加低溶解度、高熔點的氧化物或生成ZrO2等低溶解度相,即通過控製爐渣,可以有效地抑製耐火材料的局部熔化損失。

  5。改變襯裏設計。

  對於不同耐火材料界麵上出現的明顯的熔化損失,主要建立了隔離區,例如,MgO-Cr2O3磚(鎂鉻磚)與鎂碳磚和高鋁磚之間使用不會產生局部熔化損失。通過改變不同耐火材料的接頭位置,也可以控製不同耐火材料邊界處的顯著局部熔化損失。

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