鋼包工作襯用高鋁磚
現(xiàn)有爐外精煉用鋼包一般可分為處理鋼包和煉鋼包兩種.前者沒(méi)有溫度補(bǔ)償功能,在較短的煉鋼時(shí)間內(nèi)主要用于鋼液的脫氣,它的脫硫、成型控制、改變夾雜形狀等;后一種作用是溫度補(bǔ)償,因此精煉溫度高,處理時(shí)間長(zhǎng),主要用于高合金鋼及特殊鋼的精煉。
煉鋼過(guò)程中爐外精煉及合金化工藝的比重不斷提高,鋼包工襯用耐火材料的重要性愈加突出.鋼包工襯用耐火材料對(duì)夾雜的作用和影響因材料成分而異,在鋼包襯里的結(jié)構(gòu)等方面有差異,因而其本身的理化性質(zhì)及對(duì)鋼液、鋼渣的反應(yīng)是鋼包襯里耐火材料研究的熱點(diǎn)。與此同時(shí),以上兩個(gè)方面對(duì)于控制夾雜、提高鋼水質(zhì)量也十分重要.隨著現(xiàn)代工業(yè)對(duì)鋼質(zhì)量要求的逐步提高,鋼液精煉方式趨于多樣化。
為適應(yīng)不同時(shí)期的煉鋼需要,鋼包工作襯用耐火材料的開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了幾次重大的變革.以下為高鋁磚系,碳素復(fù)合系,對(duì)剛玉—尖晶石澆注料系列和氧化鈣系列4種典型耐火材料的各自特點(diǎn)、發(fā)展軌跡及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧與總結(jié)。
高鋁磚系耐火材料
從20世紀(jì)60年代初至70年代末,粘土磚(主要成分為鋁硅酸鹽)已成為我國(guó)鋼包襯用耐火材料的主要選擇,但是在同一時(shí)期,國(guó)外的鋼包已開(kāi)始使用高鋁磚作為主襯材料.20世紀(jì)70年代后期至90年代初,由于國(guó)內(nèi)煉鋼工藝水平的提高和冶煉技術(shù)的發(fā)展,鋼鐵廠逐步采用了高鋁磚,而高鋁磚的獲得主要依據(jù)是天然鋁礬土,那時(shí),使用條件并不十分苛刻(沒(méi)有精煉或精煉處理時(shí)間很短),高鋁磚襯里壽命也僅為20~30次。
為提高普通高鋁磚工作襯的使用壽命,人們采用增加Al2O3或加入鋯英石、紅柱石微粉等方法.其原理是通過(guò)提高高鋁磚的耐火性和軟化溫度來(lái)改善高鋁磚的耐火性,達(dá)到材料抗渣性提升.用這種高鋁質(zhì)磚作為鋼包襯里的耐火材料,其使用壽命比普通高鋁磚有更大的提高.與鋼水接觸后,雖然高鋁磚在與鋼水接觸后仍能形成以剛玉,莫來(lái)石是主要礦物的高熔點(diǎn)反應(yīng)層,而高溫下的液相量也同樣大,這些缺陷導(dǎo)致高鋁磚在使用過(guò)程中面臨熱沖擊,極易被鋼水和熔渣滲入,形成厚滲層,易掛渣及剝落,造成襯里損壞極不均勻.隨后,研究者陸續(xù)推出化學(xué)結(jié)合高鋁磚,采用磷酸酸或磷酸鹽結(jié)合的高鋁質(zhì)搗打料和高鋁型澆注料等,以提高材料的抗剝落能力,從而進(jìn)一步提高高鋁包鋼的使用壽命,但這些處理方法,如磷酸、磷酸鹽等,往往會(huì)給鋼液質(zhì)量帶來(lái)不利的影響。