鎂碳磚是(shi)20世(shi)紀(ji)70年代興起(qi)的新型耐火材(cai)料(liao)(liao),它是(shi)以(yi)高(gao)溫燒(shao)結鎂(mei)砂或電熔鎂(mei)砂和炭素(su)材(cai)料(liao)(liao)為原料(liao)(liao),用各種碳(tan)質結合劑(ji)制成的不燒(shao)耐火材(cai)料(liao)(liao),鎂(mei)碳(tan)磚即保(bao)持了碳(tan)性(xing)耐火材(cai)料(liao)(liao)的優點,同時(shi)又徹底改變(bian)了以(yi)往堿(jian)性(xing)耐火材(cai)料(liao)(liao)的耐剝落性(xing)能(neng)差,容易吸收(shou)爐渣的固有(you)缺點。
目前為止,在鋼鐵冶金行業仍大量的使用鎂碳磚,鎂碳磚的應用改進了轉爐的各項技木經濟指標,降低了耐火材料的消耗。此外,作為一種不燒制品,同傳統的燒成鎂白云石磚相比,鎂碳磚生產的燃料消耗至少節約(yue)80%以上(shang)。
鎂碳磚(zhuan)因其組成(cheng)(cheng)材料是(shi)氧化鎂和碳,兩(liang)者都具有很高(gao)的(de)熔點,且兩(liang)種成(cheng)(cheng)分互不固熔,因此鎂碳磚(zhuan)具有較(jiao)高(gao)的(de)抗(kang)熔化性能(neng)。
鎂(mei)(mei)碳(tan)磚(zhuan)是(shi)一種復合(he)結構,其主要(yao)部分系采用(yong)了對堿(jian)性渣有很(hen)強的(de)(de)抗(kang)(kang)渣蝕性的(de)(de)氧化鎂(mei)(mei)熟(shu)料(liao)以及(ji)與(yu)熔渣潤(run)濕性差的(de)(de)碳(tan),所以具有優良的(de)(de)耐(nai)渣蝕性。尤其是(shi)其抵抗(kang)(kang)熔渣的(de)(de)滲透(tou)(tou)能力強,與(yu)舊式(shi)的(de)(de)燒成堿(jian)性磚(zhuan)相比,鎂(mei)(mei)碳(tan)磚(zhuan)的(de)(de)滲透(tou)(tou)層要(yao)淺(qian)得多。
由干石墨(mo)具有優良(liang)的(de)耐熱沖(chong)擊性能,因此繼(ji)承了石墨(mo)優良(liang)特(te)性的(de)鎂碳磚,具有熱導率高(gao),線膨脹(zhang)系數和彈性模(mo)量比較小,而高(gao)溫強度比較大的(de)特(te)性,基本上(shang)避免了使用過(guo)程(cheng)中(zhong)因崩裂而造成的(de)組織(zhi)破壞和剝(bo)落現象。
鎂碳磚除了具有上述(shu)的(de)(de)優(you)良特性外,還具有較好的(de)(de)熱態(tai)抗蠕變性能(neng),鎂碳磚與其(qi)他陶(tao)瓷結合(he)磚相比,顯示(shi)出特別好的(de)(de)抗變性能(neng)。
自氧氣轉爐問世以來,爐襯材料經歷了3個階段的演變:焦油白云石磚–燒成堿性油浸磚–鎂碳磚。20世紀80年代以來,煉鋼轉爐及其爐襯耐火材料有了很大的發展,就煉鋼轉爐來說,已完成了向大型化、自動化發展的過程。目前正在向復吹化,高溫化發展。
在冶煉過程中,轉(zhuan)爐(lu)各(ge)部位的使用條(tiao)件、損毀(hui)情(qing)況是各(ge)不相同的,對(dui)于不同使用條(tiao)件的轉(zhuan)爐(lu)各(ge)個部位,所砌(qi)筑的耐火材料也不一樣。
(1)爐(lu)口:由于(yu)爐(lu)口溫度變化劇烈,熔(rong)渣和高溫廢氣(qi)的沖刷較質害,并在清(qing)除廢鋼和加料時(shi),爐(lu)門受到撞擊,所以(yi)用(yong)于(yu)爐(lu)口的耐(nai)火材料必(bi)須具有較高的抗(kang)(kang)熱震性(xing)和抗(kang)(kang)渣性(xing),要耐(nai)熔(rong)渣和高溫廢氣(qi)的沖刷,且不易于(yu)掛鋼并易于(yu)清(qing)理。
(2)爐(lu)(lu)帽:爐(lu)(lu)帽是受(shou)渣蝕較嚴重的(de)(de)部(bu)位,同時還受(shou)溫度變化,以及(ji)碳的(de)(de)氧(yang)化和含塵廢(fei)氣的(de)(de)沖刷等(deng)作用,故需用抗(kang)渣性(xing)強(qiang)和抗(kang)熱震(zhen)性(xing)強(qiang)的(de)(de)鎂碳磚。
(3)裝料側(ce):吹煉時爐(lu)渣和(he)鋼水的(de)噴濺作用容易(yi)對裝料側(ce)造成化學侵蝕(shi)、磨(mo)損、沖(chong)刷(shua)。以(yi)及裝料側(ce)還(huan)受到(dao)裝入(ru)廢鋼和(he)鐵水的(de)直接撞擊和(he)沖(chong)蝕(shi),帶來嚴重(zhong)的(de)機(ji)械(xie)性(xing)損傷,因此要求鎂(mei)碳磚除(chu)具有(you)較高(gao)的(de)抗渣性(xing)和(he)相(xiang)當(dang)高(gao)的(de)高(gao)溫強(qiang)度(du)外(wai),還(huan)必(bi)須具備相(xiang)當(dang)好的(de)抗熱震性(xing),通(tong)常(chang)采用加(jia)人防氧化劑的(de)高(gao)強(qiang)度(du)鎂(mei)碳磚。
(4)出鋼側(ce)(ce):出鋼側(ce)(ce)基本不受裝料(liao)時的機(ji)械損傷(shang),熱震影響也(ye)較小(xiao),但受到出鋼時鋼水的熱沖擊和(he)沖刷作(zuo)用(yong)(yong),損毀速度遠比裝料(liao)側(ce)(ce)小(xiao),當采用(yong)(yong)與裝料(liao)側(ce)(ce)相同的材質時,為了保(bao)持轉爐爐襯的均衡壽命,采用(yong)(yong)厚度較裝料(liao)側(ce)(ce)薄的構造形(xing)式砌筑。
(5)渣(zha)(zha)線(xian)部位(wei):渣(zha)(zha)線(xian)是爐襯與熔渣(zha)(zha)長期接(jie)觸而受渣(zha)(zha)蝕嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)部位(wei),在出鋼側,由于(yu)爐渣(zha)(zha)的(de)(de)(de)位(wei)置隨出鋼時(shi)間而變化,多(duo)不(bu)明(ming)顯。在排渣(zha)(zha)側,由于(yu)強烈的(de)(de)(de)渣(zha)(zha)蝕和遭受到(dao)爐腹部位(wei)在吹煉過程中受到(dao)的(de)(de)(de)其他的(de)(de)(de)作用的(de)(de)(de)共(gong)同影(ying)響(xiang),損(sun)毀嚴(yan)重(zhong),因此(ci)需要砌筑具有優良(liang)抗渣(zha)(zha)性的(de)(de)(de)鎂碳(tan)磚。
(6)耳(er)軸兩(liang)側:耳(er)軸兩(liang)側除受吹(chui)煉時的損毀作用以外,表面無保護層的覆蓋,不太易(yi)修補(bu),故爐襯(chen)材質中的碳(tan)易(yi)氧化,因而損毀嚴重,應砌(qi)筑(zhu)抗渣性(xing)優良,抗氧化性(xing)強的高(gao)級鎂(mei)碳(tan)磚。
(7)爐缸和(he)爐底(di):這(zhe)些部位在吹煉時(shi)受到鋼水的劇烈沖刷,但與其他部位相比(bi),損(sun)毀(hui)一般較輕,可(ke)選用(yong)(yong)碳含(han)量低的鎂(mei)碳磚,也可(ke)采用(yong)(yong)焦油(you)白云(yun)石(shi)磚。當(dang)采用(yong)(yong)高速吹煉而熔池較
淺時,爐底(di)中心部位損毀(hui)可能嚴重。此(ci)外,當(dang)采用(yong)底(di)吹時,這(zhe)些部位損毀(hui)可能加重,應采用(yong)和(he)爐腹裝料(liao)側相同的材質。
目前(qian),為提高轉爐(lu)的(de)技(ji)術經濟指標,普遍采用綜(zong)合砌筑。