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                                轉爐用鎂碳磚的應用

                                2020-09-02 14:44:58

                                鎂碳磚在轉爐上的應用,轉爐用鎂碳磚是70年代由日本九洲耐火材料公司渡邊明等開發研制成功的一種新型耐火材料。由于該種含碳耐火制品具有耐火度高、抗渣侵性能好、耐熱振性強及高溫蠕變小等優點,在電爐、轉爐及精煉爐上廣泛得到應用,使用壽命大幅度提高。同時,由于鎂碳磚不需高溫燒成,節省能源,制作工藝簡單,因而被日本乃至全世界許多國家迅速推廣應用。我國自80年代初開始研制鎂碳磚,經電爐和精煉爐小批量使用后,收到較好的使用效果。隨后,鞍鋼三煉鋼、武鋼二煉鋼及首鋼等鋼鐵廠陸續在大、中型轉爐上試驗鎂碳磚,轉爐爐齡均大幅度提高。其中鞍鋼三煉鋼在轉爐上采用鎂碳磚后,僅用一年時間就超額完成了“七·五”轉爐爐齡達千次的攻關目標。本鋼煉鋼廠是于90年代開始在120t轉爐上應用鎂碳磚的,初次試驗就將轉爐爐齡由700次提高到1000次以上。在這以后隨著鎂碳磚的檔次不斷提高,轉爐爐齡也有較大幅度的增加。到2003年,本鋼轉爐爐齡已突破萬次,接近國內先進水平,為降低煉鋼成本奠定了基礎。1、鎂碳磚的研制與生產1.1原材料的選用,研究與實踐表明,原材料的質量性能對鎂碳磚使用效果有較大影響。因此,必須嚴格選用各種原材料。1.1.1鎂砂的選擇,鎂砂是生產鎂碳磚的主要原料。要確保鎂碳磚的質量要求,應選用低雜質、高純度、經過電爐重熔且結晶發育完好的鎂砂。中間包干式料

                                鐵溝澆注料

                                轉爐用鎂碳磚在使用過程中鎂砂顆粒的蝕損過程大致為:①方鎂石顆粒與石墨在或高溫真空下產生固相反應如下:MgO+C→Mg↑+CO↑生成的蒸汽和CO揮發;②方鎂石顆粒被熔渣化學熔損,包括外來爐渣及鎂砂雜質中的各類氧化物的熔損;③鎂碳磚工作層基質氧化脫碳后,其結合強度降低.在爐渣的滲透及沖刷下,方鎂石顆粒脫離磚體被沖裹進爐渣內。在充分考慮上述因素后,使用的鎂碳磚選用了方鎂石結晶晶粒大、結合力強、雜質少的高氧化鎂含量的鎂砂作為主要原料,這種鎂砂不僅能降低方鎂石晶體被硅酸鹽相分割程度,減少熔渣對晶界的侵蝕速度,還可以提高鎂砂與石墨高溫共存時的穩定性。此外,由于其體積密度大、結合力強,在鎂砂加工過程中可得到邊界棱角鮮明的顆粒,加強與基質的鑲嵌結合,提高鎂砂顆粒在鎂碳磚中的穩定性。電熔鎂砂與燒結鎂砂相比具有方鎂石結晶粒粗大、顆粒體積密度大等優點,是使用的鎂碳磚中主要選用的原材料??紤]到使用效果與成本,使用的異型鎂碳磚按不同比例選用各種級別的電熔鎂砂。

                                鎂砂的顆粒配比對轉爐用鎂碳磚的使用效果影響也比較大。粗顆粒作為骨料在配料中占有較大比例,而臨界尺寸的確定對磚的物理性能更有重要的影響。經過多年的實踐,使用的鎂碳磚選用了合適的粗顆粒臨界粒度與比例。鎂碳磚的基質部分由鎂砂細粉和石墨組成,其品位對磚的使用性能有較大影響。經過多次調整,選用了滿足本鋼條件下使用的鎂碳磚的基質組成部分。1.1.2 碳素材料的選擇及加入方式。碳素材料也是生產鎂碳磚的主要原料。其種類很多,本鋼使用的鎂碳磚選用天然鱗片狀石墨。天然鱗片石墨的熔點高達3700℃,它具有典型的片層狀結構、高的導熱率和低膨脹系數及彈性模量,是生產鎂碳磚理想的碳素材料。石墨的純度越高、鱗片越厚大,抗氧化性能就越好.高溫失重也就越小,但同時價格也就越高。因此,本鋼使用的鎂碳磚在選擇石墨時將使用效果與成本綜合進行考慮。 1.1.3結合劑的選用,結合劑是生產鎂碳磚的關鍵材料應具備以下條件:

                                ①常溫下能保持適當的粘度和流動性,對鎂砂和石墨有良好的潤濕性和親和性,不產生時效硬化;     

                                ②在熱處理過程中能進一步聚合,使制品有較高的強度;  

                                ③在升溫過程中應有較高的殘碳性,并與其它碳素材料聚合,使制品有良好的高溫性能;     

                                ④性能穩定可靠。

                                根據上述要求,經過反復實踐,選用了熱塑性酚醛樹脂結合劑作為生產鎂碳磚的結合劑。1.1.4 金屬添加物的選用,鎂碳磚的氧化脫碳是導致其蝕損的重要原因。鎂碳磚脫碳后,造成了基質疏松、結合強度降低,被爐渣滲透熔損,鎂砂骨料脫落。向鎂碳磚中添加一些與氧的親和力大于碳的金屬粉末,可大大提高鎂碳磚的抗氧化能力及高溫強度。但由于各種金屬添加物的價格較高,在選用時需兼顧成本和使用效果。


                                上一篇:轉爐用鎂碳磚的介紹2020-09-02

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