RH煉鋼精煉爐用耐火材料
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RH爐的內(nèi)襯設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,不同部位因受熱、渣侵蝕、熱震等工況不同,其耐火材料的選擇也有所區(qū)別。RH爐內(nèi)襯耐火材料的選用主要圍繞以下幾點(diǎn)展開(kāi):
高溫性能與抗渣侵蝕性:直接結(jié)合鎂鉻磚及其電熔再結(jié)合、半再結(jié)合系列產(chǎn)品是目前的主流選擇,能滿足鋼液直接接觸區(qū)對(duì)耐火性、抗侵蝕性和體積穩(wěn)定性的要求。
環(huán)境和工藝要求:為應(yīng)對(duì)降低污染的要求和其他工況,部分部位開(kāi)始采用無(wú)鉻耐火材料及低水泥或無(wú)水泥澆注料。
分區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì):根據(jù)RH爐不同部位的熱負(fù)荷和化學(xué)侵蝕情況,常采取分區(qū)砌襯和材料配比優(yōu)化的綜合內(nèi)襯方案,以延長(zhǎng)整體使用壽命。
總體來(lái)說(shuō),目前工業(yè)上主要采用以下幾類(lèi)材料:
1. 鎂鉻磚系列
直接結(jié)合鎂鉻磚
直接結(jié)合鎂鉻磚由于高溫耐受性強(qiáng)、抗渣侵蝕性好,常用于直接與鋼液和熔渣接觸的部位,如真空室下部、底部和浸漬管內(nèi)襯等區(qū)域。這類(lèi)磚通常采用高純度原料,在1700℃以上燒成,使耐火物晶粒間直接接觸,從而具備較好的高溫強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性。
電熔再結(jié)合和半再結(jié)合鎂鉻磚
為進(jìn)一步提高內(nèi)襯的抗侵蝕和抗熱震性能,有時(shí)會(huì)采用電熔再結(jié)合鎂鉻磚和電熔半再結(jié)合鎂鉻磚。電熔再結(jié)合鎂鉻磚一般應(yīng)用于RH爐中下部槽,具有更優(yōu)的抗渣侵蝕能力;而電熔半再結(jié)合鎂鉻磚則多用于熱彎管及中上部槽等工作層,兼顧抗熱震和抗侵蝕性能。
2. 無(wú)鉻耐火材料
隨著降低污染要求的提高,部分RH爐內(nèi)襯開(kāi)始采用無(wú)鉻耐火材料。這類(lèi)材料一般屬于堿性耐火材料,常見(jiàn)的有鎂鋁尖晶石質(zhì)、鎂鋯質(zhì)、鎂鈣質(zhì)及鎂碳質(zhì)等產(chǎn)品。無(wú)鉻材料不僅能滿足高溫、侵蝕等苛刻工況,而且避免了因Cr?O?可能產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題。
3. 澆注料
對(duì)于RH爐中一些受熱震影響較大的部位(如升降管外襯),常采用低水泥或無(wú)水泥澆注料。這類(lèi)澆注料的基質(zhì)多為高鋁、剛玉或鋁鎂質(zhì),具有封閉微氣孔結(jié)構(gòu),熱膨脹性能穩(wěn)定,并通過(guò)加入不銹鋼纖維以及適量Al?O?和MgO細(xì)粉來(lái)提高抗開(kāi)裂和耐腐蝕性。
4. 區(qū)域分區(qū)設(shè)計(jì)
由于RH爐的上部真空室與下部槽、浸漬管所受工況不同:
真空室上部因不直接接觸鋼水,耐火材料損耗較慢,多采用普通鎂鉻磚或直接結(jié)合磚。
真空室下部、底部及喉部則需要抵御高溫鋼液與酸性渣的侵蝕,故普遍選用高耐渣侵蝕的直接結(jié)合鎂鉻磚或其改進(jìn)產(chǎn)品。
以上就是目前RH爐內(nèi)襯耐火材料的主要類(lèi)型和應(yīng)用原則。不同企業(yè)或生產(chǎn)工藝可能會(huì)對(duì)材料配方和工藝進(jìn)一步調(diào)整,但總體方向基本一致。
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