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耐火材料在真空脱氧作业中钢包的应用

2020-06-23 16:42:24 点击:
真空脱氧作业工艺是为不锈钢精炼而开发的,它尤其适于超低碳钢的精炼,因为熔融钢流可以通过顶部吹氧气,底吹氩气进行揽拌。因此,真空脱氧作业中钢包不仅是不锈钢生产工序中盛钢水和钢水运输工具,而且也是不锈钢生产的主要设备。
真空脱氧作业中钢包因钢种冶炼条件视不同工厂各有差别,所以选用的耐火材料也不尽相同。因为真空脱氧作业中钢包用耐火材料受十分恶劣条件(高温、气体揽拌、长时间操作、间歇操作)的制约,所以其损毁速度远大于其他二次精炼炉。因此,提高耐火材料的使用寿命,对降低生产成本至关重要。
真空脱氧作业中钢包用耐火材料有以下几种:
1、镁铬砖考虑到环保的要求,烧成镁铬砖在世界范围内仅限于特殊条件下应用。
2、镁钙砖在欧洲,镁白云石砖广泛用作真空脱氧作业中钢包内衬,而日本通常局限使用精炼无铬特种钢的钢包内衬。
3、镁碳砖和镁质碳化钙砖,镁碳砖具有优异的耐剥落性而被广泛使用于各种钢包中作为里衬耐火材料。但是,它们在作为真空脱氧作业中钢包里衬的应用中,却一直仅限于用作包盖里衬。
真空脱氧作业中镁铬砖的优缺点
考虑到环保的要求,烧成镁铬砖在世界范围内仅限于特殊条件下应用。例如,真空电弧加热脱气炉(VOD)钢包就是用镁铬砖砌筑的。由于真空脱氧作业中钢包渣的成分不同,在这一特殊应用环境下,镁铬砖表现了好的结果,因为镁铬砖具有有温下高抗蚀性能。
一般来说,半再结合镁铬砖用于渣线,而直接结合镁铬砖用于其他钢水部位。当直接结合镁铬砖用于渣线时,多数场合是在半途就要对渣线部位进行更换。
用回转侵蚀法进行的试验显示,伴随镁铬砖内铬铁含量的增加,耐硅还原渣的侵蚀性增强。然而,在还原状态下,高铬铁砖的耐蚀性下降,因此,选择合适的砖组分十分重要。在铝还原渣的状态下,具有优良结合组成的砖显示高耐蚀性能。
镁铬砖的抗热震性也是评价镁铬砖的重要性能,抗热震试验有多种方法,但试验室试验的结果并非完全与实际结果吻合,认为这是由于在实际使用中因渣浸润而引起结构剥落所致,实际使用结果发现,低透气性镁铬砖(图4-7中的A、B、C型)在真空脱氧作业中钢包侧壁上应用,剥落少,性能优良,这可以认为是低透气性抑制了渣浸润的结果。
由于C型砖以均匀分布着众多微小气孔为特征,其显气孔率同B型砖近似,但它具有更低的透气率。这是因为透气率与气孔率相比,前者更依赖于气孔直径。微小气孔均匀分布的组织不仅要降低透气率,而且对提高抗热震性、抗热疲劳性及抗粉化均有效,故适用于作为真空脱氧作业内衬材料。
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