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鐵水預處理用耐火材料

2019-11-15    閱讀數 : 89

隨著冶金工業的發展,生產鋼的品種和質量在提高。因此對鐵水提出了更嚴格的要求,要求鐵水具有更低的硫、硅和磷的含量,以減少轉爐的負荷和適應轉爐煉鋼節奏的需要。這樣就要求在鐵水包、出鐵溝和混鐵車里對鐵水進行預處理。進行脫硅、脫磷和脫硫處理的鐵水包,一般成魚雷形,因此往往叫做魚雷罐或魚雷車。三脫處理的魚雷罐,除了經受鐵水包一樣的侵蝕外,還受到三脫處理用冶金輔料的嚴重侵蝕。如脫硫處理劑是Cao-CaF2-CaC2,脫硅處理劑一般鐵鱗和石灰,脫磷處理劑是采用Feo-CaO-CaF2或蘇打Na2CO3。它們對高鋁系耐火材料的熔蝕和氧化是非常嚴重的。在三脫處理過程中,爐渣的堿度變化大,從0.5到3.0以上,在噴粉過程中,,鐵水被攪動而沖刷爐襯耐火材料,間歇式作業導致溫度波動,這些因素都導致了耐火材料爐襯的快速損毀。因此,三脫魚雷罐對耐火材料提出了更高要求。要求它具有良好的抗酸性渣和堿性渣的侵蝕、抗熱震性和抗剝落性。

對于不脫硫的魚雷罐,一般采用燒成黏土磚或紅柱石磚,內襯一般部位用黏土磚或普通高鋁磚砌筑。受鐵口和渣線等極易損毀部位用高鋁磚砌筑。為了使襯體損毀均勻,采用綜合砌爐,在侵蝕嚴重部位采用不燒的紅柱石炭磚,渣線用鋁碳化硅炭磚。在易發生氧化損壞的頂部使用燒成的鋁硅系耐火磚。沖擊區一般用優質的鋁碳化硅炭磚。

對于有脫硅、脫硫、脫磷三脫的魚雷罐,使用條件特別苛刻,黏土磚和高鋁磚已經不能滿足要求,現在普遍采用鋁碳化硅炭磚。這種材料對于一般情況應該有較好的結果,特別對于高爐系列的渣是比較合適的。但是,對于一些高堿度和高氧化性的處理劑就不合適。國外有的進行了研究和使用探索,利用鋁鎂炭磚和鋁鎂澆注料,并取得了較好的結果。根據相圖和熱力學穩定性等基礎理論,對于脫硫處理的魚雷罐,應該用鎂炭磚或鎂鈣炭磚才合適;對于脫硅和脫磷的魚雷罐,應該選用抗這種處理劑最強的鎂炭磚為好。因為氧化鋁非常容易與氧化鈣發生液化反應,所以含高鋁的耐火材料就可能不合適。不同鋼廠的實際情況不同,脫硫、脫磷和脫硅的比例也不同。因此,應該根據具體情況選用耐火材料。

值得指出的是,在鐵水預處理用耐火材料中,有一個非常重要的結構就是噴槍。

噴槍總是處在強烈的急冷急熱的溫度變化之中。使用時,馬上進入到1300℃以上的鐵水里,而停用時又立即處在常溫的環境中。這樣對噴槍的抗熱震性提出了非常高的要求。對于噴槍一般損壞不是侵蝕,而是熱震裂紋滲入鐵水而破壞。每次使用時間對噴槍使用壽命的影響很大。一般噴槍的使用時間能達到300~400min,如果每次用時間較短總使用時間還會更長,好時可以達到700min以上。對于噴槍用的耐火材料一般是不銹鋼纖維增強的剛玉莫來石質澆注料。隨著對抗侵蝕要求的提高,現在開始用含碳的澆注料,這顯著改善了抗侵蝕性。

近年來,不但耐火材料材質在變化,而且不定形化進展也很快。特別是濕式噴射料技術的發展,國外越來越多地使用鋁碳化硅炭質澆注噴射料來維護魚雷罐的使用壽命,已經取得了非常好的結果。


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