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浅谈碳复合耐火材料熔化的损失分析及如何改进

来源:本站      发布日期:2018-10-22

  复合耐火材料是钢铁冶炼过程中的重要材料或关键部件,但其使用寿命受渣-金属界面处耐火材料局部溶解的影响。

  现代钢包通常使用MgO-C砖(镁碳砖)来加强渣线,而普通的墙体则使用氧化物基耐火材料作为带状衬里。但是,在两种材料的边界处往往发生局部溶解,导致寿命和废料减少,这种局部熔化损失发生在不同耐火材料的边界处,而显著的熔化损失主要发生在渣-金属界面处。

  1.改进材料

  根据Al_2O_3-C浸入式水口局部熔化损失中渣-金属界面上升期短于下降期的事实,认为抑制局部熔化损失的最佳途径是使渣-金属界面上升期消失,t在这方面,最令人信服的例子是向静男红等人。添加BN比石墨对Al2O3-C浸没式喷嘴材料具有更好的粘附性。结果表明,喷嘴材料的上升周期基本消失,局部损伤部位的喷嘴材料表面常被炉渣覆盖,使喷嘴材料中石墨与金属的直接结合分离,接触抑制了Al2O3-C浸入式喷嘴的局部溶解。

  2.提高耐火材料中低熔点成分的比例

  由于MgO-Cr2O3耐火材料对低碱度炉渣具有良好的耐腐蚀性,因此被广泛应用于VOD、RH等钢水精炼炉中,是冶炼还原炉用耐火材料的重要替代品。MgO-Cr2O3耐火材料中f Cr2O3含量增加,可降低局部熔化损失,提高材料的使用寿命。

  3.开发新材料

  以连铸用浸入式水口为例,考虑到ZrO2熔化率低,且ZrO2可成为悬浮在渣膜中的颗粒,可提高渣膜的表观粘度,抑制渣膜的移动。采用ZrO2-C浸没式喷嘴代替Al2O3-C浸没式喷嘴,有效地控制了局部熔化损失。

  4.炉渣控制

  控制高炉出铁槽衬内渣膜移动等炉渣-铁水界面的显著局部熔化损失可采取以下措施。

  (1)渣膜运动中的碳悬浮,当金属中的碳浓度接近饱和区的碳浓度时,随着碳浓度的增加,局部熔化损失显著减小。

  (2)向炉渣中添加低溶解度、高熔点的氧化物或生成ZrO2等低溶解度相,即通过控制炉渣,可以有效地抑制耐火材料的局部熔化损失。

  5。改变衬里设计。

  对于不同耐火材料界面上出现的明显的熔化损失,主要建立了隔离区,例如,MgO-Cr2O3砖(镁铬砖)与镁碳砖和高铝砖之间使用不会产生局部熔化损失。通过改变不同耐火材料的接头位置,也可以控制不同耐火材料边界处的显著局部熔化损失。

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