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加入时间:2019/1/28 12:04:36 浏览:405次

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透气砖损毁的原因主要有4 个方面:热应力,机械磨损,机械应力,化学侵蚀。在实际生产中,钢包的烘包温度为1000 ℃,钢水温度达到1600℃,两者接触时的温度差会产生较大的热应力,进而造成非常大的热震冲击。钢包处于一个周而复始的工作环境中,透气砖在接触钢水和烘包时的温度频繁变化而产生的热应力是造成透气砖损毁的一个原因。透气砖产生热应力的关键因素是温度的变化,并且透气砖的不同部位温度变化存在着差异。

单相刚玉质浇注料的抗渣性和抗热震性均不理想,而尖晶石材料具有良好的抗渣侵蚀性。按复相改性改善耐火材料性能的原理,在刚玉烧注料中加人高纯电熔尖晶石,以改善刚玉浇注料的性能。原料方面以板状刚玉为颗粒料,以电熔白刚玉、尖晶石、活性α-Al2O3微粉等为细粉,铝酸钙水泥为结合剂。其优点是抗热震性、抗渣性明显提高;缺点是透气砖在高温处理过程中,尖晶石发生体积变化,造成透气砖体积稳定性差,生产过程中不易控制。

为了进一步提髙透气砖抵抗钢渣的侵蚀能力,制品中加入一定量的氧化铬微粉。其主要原料以板状刚玉为颗粒料,板状刚玉细粉、氧化铬微粉为细粉,铝酸钙水泥为结合剂。在高温下氧化铬、氧化铝形成高温固溶体,同时与少量的氧化镁形成部分固溶体MgO·Cr2O3-MgO·Al2O3。这种固溶体对Fe2O3或炉渣的侵蚀及抵抗性显著增强,且黏度非常大,从而在高温下能够有效地阻止钢渣的渗透和侵蚀。同时,少量的Cr2O3还能够抑制Al2O3过分增长,也减少了晶体内的应力,提高材料的物理性能。但如果加入量太多,刚玉晶粒生长受到过大的抑制,也将产生内应力,从而降低材料的物理性能。此外,Cr2O3价格比较高,加入量太多会大幅度增加成本;另外,Cr2O3对环境造成严重的污染。

透气砖主要的损毁方式是热震损毁。随着出钢温度的不断提高,透气砖的工作面在工作和间歇之间存在较大的温差,要求材料具有极高的抗热震性能。在浇注料中引入尖晶石相,透气砖的抗热震性能会有所提高。透气砖中加入的氧化物或非氧化物在高温下与骨料形成固溶相,增加了该砖的高温强度,提高该砖的渗透性,抵抗了钢包中熔渣对透气砖的侵蚀。透气砖经过高温热处理后,其使用性能得到改善,满足其使用要求。

整体透气砖充分考虑到大中型钢包用透气砖的修砌使用条件,把透气芯砖、座砖按不同种类、规格、使用性能进行科学匹配,预制组装在一起的成套产品,具有安全性高、修砌方便、避免频繁热换带来劳动强度提高和增加不安全隐患,是底吹氩透气砖首选的结构形式。透气座砖材质为刚玉、铬刚玉、刚玉尖晶石质,是分体、整体式透气砖的配套产品,具有热态强度高、热稳定好、耐冲刷、抗渣性好,能有效保护透气芯砖,是保证底吹氩功能顺利实施的关键性配套产品。

为了提高材料的抗渣性能与抗钢液渗透能力,刚玉尖晶石透气砖中通常会加入Cr2O3或加入部分铬钢玉。Cr2O3和a-Al2O3具有相同的晶型结构,Cr2O3不仅改善了材料的抗渣性,更增大了材料与钢液的润湿角,对透气砖因钢液渗透而堵塞气孔具有明显改善。利用Cr2O3细粉和Al2O3在高温下形成的铝铬固溶体和独立存在的含铬玻璃相,与钢水冶炼过程中的渣接触时形成液相具有一定的粘度,进而阻碍钢液中渣对透气砖的侵蚀;同时可以吸收渣中的氧化铁和氧化镁,在透气砖工作层形成致密的尖晶石,使透气砖的抗渣性有所提高。但在材料中添加Cr2O3,高温烧成或使用之后,Cr3 被氧化成Cr6 ,Cr6 有毒性,会污染环境。因此,为了节能环保,应尽量避免使用Cr2O3,并通过更换原材料,使不添加Cr2O3后的高温性能达到添加Cr2O3时的水平。

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