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镁碳砖在RH/RH-OB精炼炉上的应用

2023-09-12 09:39:08
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   镁碳砖厂家实验室通常采用空冷法或水冷法测试耐火材料的抗热震性能。通过反复循环加热-冷却过程并记录材料的损毁情况、裂纹数量变化以及强度保持率等表示耐火材料的抗热震性能。本文中从碳源、镁砂原料及添加剂三个方面介绍了低碳镁碳材料抗热震性的研究进展,希望能对相关研究人员给予一定的帮助。


碳源的影响及补强


  镁碳材料一般选用鳞片石墨为碳源,具有导热性好、热膨胀率低的优点。石墨在镁碳材料中起到封闭气孔、阻止熔渣侵蚀等作用。此外,石墨还可以润滑镁砂颗粒表面,减小其在压制过程中大颗粒的损伤。镁碳材料中碳含量的变化直接影响到材料的弹性模量、耐压强度、抗热震性、抗渣侵蚀性等关键性能。对于低碳镁碳材料来说,碳含量的降低势必会导致材料物理性能的降低。要使低碳镁碳材料有良好的性能,就对石墨分布是否均匀、石墨纯度下限、石墨粒度下限有了更高的要求。

由于转炉工作衬各部位的使用条件是不同的,因而镁碳砖的使用效果也是不一样的。

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   炉衬炉口部位不断受到冷态和热态钢液的冲击,所以用于炉口的耐火材料必须要耐高温熔渣和高温废气的冲刷,并且不易挂钢而且易于及时清理。炉帽部位不仅受到严重的渣蚀作用,同时还要经受急冷急热温度变化,以及由于碳的氧化的高温气流和尘土高温废气的冲刷综合作用,故使用抗渣侵蚀性和抗剥落性强的镁碳砖。装料侧要求镁碳砖除了具有较高的抗渣侵蚀性能,还要具有很高的高温强以及具有相当好的抗剥落性能,因此通常使用加入金属防氧化剂的高强度镁碳砖,研究表明,加入金属铝的镁碳砖在较低温度时的高温强度较复合添加金属铝和金属硅的试样低,而在高温下,其高温强度反而增高。渣线是炉衬耐火材料、高温熔渣以及炉气三相交界处,是受到渣蚀最严重的部位,因此需要砌筑具有优良抗渣侵蚀性的镁碳砖,渣线部位需要碳含量较高的镁碳砖。

过去认为,镁碳砖在RH/RH-0B炉上应用时,由于MgO-C反应以及渣层的影响会增加损耗,因此在很长时期内没有被选用。日本品川耐火材料公司曾经在风嘴部位进行对比试验,其结果也表明,镁碳砖由于接缝损坏和氧化作用导致超前损毁而不如直接结合的镁铬砖。


  但是,最近几年,国外已经在RH炉上应用了镁碳砖,并取得了良好的效果。例如,日本在RH炉下部槽和浸渍管内表面等部位使用镁碳砖时,其炉龄分别达到了417次和94次,镁碳砖在侧墙上使用,可延长寿命20%~30%,其原因如下:


  (1)镁碳砖的结构致密化;


  (2)采用碳含量以改进镁碳砖的质量;


  (3)控制颗粒分布使炉渣易于复盖;


  (4)采用挠性板以利于镁碳砖背面的抗氧化性。


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