竖炉冶炼铬铁新工艺炉渣对耐火材料侵蚀的理论分析.pdf

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1、第!"卷第#期鞍山科技大学学报=(->!"?(>#!$$%年&$月’()*+,-(./+01,+2+345*0367(.8935+95,+:;591+(-(<7@96>，!$$%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!竖炉冶炼铬铁新工艺炉渣对耐火材料侵蚀的理论分析王明东，金永龙（辽宁科技大学材料科学与工程学院，辽宁鞍山&&A$#&）摘要：针对竖炉冶炼铬铁新工艺炉渣为典型酸性渣的特点，应用B,@C/-、E<@C/-三元系!@DC83@!!@DC83@!相图、B

2、,@C/-系在&#$$F等温截面图，比较、分析了新工艺炉渣、高炉炼钢渣以及电炉冶炼高碳铬!@DC83@!铁渣对硅酸铝质耐材侵蚀的影响，以此在理论上初步确定新工艺炉渣对耐材的侵蚀程度。关键词：酸性铬铁渣；耐火材料；侵蚀；理论分析中图分类号：;G$%#H&&文献标识码：/文章编号：&%I!CAA&$（!$$%）$#C$A#AC$#熔渣侵蚀是耐火材料在使用过程中最常见的一种损坏形式，在实际使用中，约有#$J是由于熔渣［&］侵蚀而损坏，因此，研究耐火材料的抗渣性具有非常重要的意义。竖炉冶炼铬铁新工艺炉渣二元碱度在$HDK$H%之间，属典型的酸性炉

3、渣。该炉渣成分与高炉炼钢渣、电炉冶炼铬铁渣有很大的差别，因此有必要对其研究。表&列出三种炉渣的成分及相应的碱度范［!，D］围。表&原始炉渣成分及碱度对照表;,L>&B159M6,L-5(.(*3<3+,-0-,<9(NO(0363(+,+:L,039367种类!（B,@）!J!（E<@）!J!（/-!@D）!J!（83@!）!J!（B,@）／!（83@!）!（B,@PE<@）／!（/-!@DP83@!）竖炉/&#K!#&#K!$!$K!#A$K#$$HD$K$H%D$HADK$H%I高炉Q!IKARDK&I%K&%!RKD"$H%"K&H

4、I&$HR!K&HR%电炉B!HR$D%HRI!$H#DDDH!#&H&（!（E<@）／!83@!））$HIA!应用三元系统相图分析应用B,@C/-、E<@C/-三元相图，比较、分析三种炉渣对硅酸铝质耐材的影响，以!@DC83@!!@DC83@!［A］此来初步确定竖炉冶炼铬铁渣对耐材的侵蚀。当评价耐火材料的抗渣性时，一般采取如下方法。例如：各种氧化铝含量的硅酸铝组成，按对一种渣的关系，那么耐火材料组成点与渣组成点连接，在连线上取中点，相当于#$J渣和#$J耐火材料，耐［#］火材料与渣的接触正是这样的组成。应用三元相图时为了便于分析，往往把

5、几种成分简化成相图对应的成分。表!为成分简化后的三种炉渣典型代表的成分及碱度，分别对应图&、图!中的"、#、$三点。而%、&、’三点分别代表!（/-）S"$J的刚玉砖、!（/）S&$$J莫来石砖，以及!（83@）S%$J的粘土砖的组成。图中!@DD8!!“T”的成分为耐火材料、炉渣各占#$J，即耐材与渣的接触的组成点。收稿日期：!$$%C$DC!D。作者简介：王明东（&"I"K），男，辽宁建平人。第=期王明东，等：竖炉冶炼铬铁新工艺炉渣对耐火材料侵蚀的理论分析·A==·表!简化后炉渣成分及碱度对照表"#$%!&’()*+#$,(-./,#

6、0)-12-/3+3-4#45$#/3)3+6#.+(7/312,3.3)#+3-4种类!（）!9!（:,!8;）!9!（<38!）!9!（）／!（<38!）竖炉:!=!==>>?=高炉@ABC=;DC?!电炉&AC（!（E08））!!;BC?C（!（E08）／!（<38））图C在F:,相图上竖炉、高炉渣与耐材作用情况!8;F<38!G30%C:)+3-4)-453+3-4-.4(H)7#.+/,#0，$,#/+.I74#)(/,#0#457(.#)+-76-4F:,!8;F<38!2’#/(2,-+图!在E08F

7、:,相图上电炉渣与耐材作用情况!8;F<38!G30%!:)+3-4)-453+3-4-.(,()+73)#,.I74#)(/,#0#457(.#)+-76-4E08F:,!8;F<38!2’#/(2,-+·A(M·鞍山科技大学学报第&E卷由图!可知，竖炉冶炼铬铁渣!点与刚玉砖"点连线的中点为!!，!!所在的分三角形!"#$"%&#"’%&，其对应的三元无变量点为点’。由相图原理可知，!渣与刚玉砖接触的组成点!!出现液相的理论温度也是点’，即!点开始熔化的理论温度为!(!&)。显然，炉渣与耐材接触的组成点出现液相的!理论温度越高，说明炉渣

8、对耐材的侵蚀能力越弱。同理，分析三种炉渣分别与几种耐材作用出现液相的理论温度情况，如表’所示。表’炉渣与耐材作用的组成点及出现液相的理论温度，)*+,-’$./0123415./6.5/1.7