炉外精炼用耐火材料49p-bd

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1、炉外精炼用耐火材料§1炉外精炼对耐火材料的要求1.1耐火材料的工作条件（1）长时间高温、真空作用；（2）炉渣的严重侵蚀作用；（3）炉渣的浸透作用；（4）炉渣和钢液的强烈冲刷和磨损作用；（5）温度骤变热震作用；（6）局部过热及电弧辐射。1.2对耐火材料的要求（1）耐火度高，稳定性好，能抵抗炉外精炼条件下的高温真空条件；（2）气孔率低，体积密度大，组织结构致密，以减少炉渣的浸透；（3）强度大，耐磨损，抵抗钢渣冲刷磨损作用；（4）耐蚀性好，能抵抗酸-碱性炉渣的侵蚀；（5）热稳定性好，不发生热震崩裂剥落；（6

2、）不污染钢液，有利于钢液的净化作用；（7）对环境污染小。1.3炉外精炼用主要耐火材料（1）镁铬砖以镁砂和铬矿为原料。MgO55～80％、Cr2O38～20％耐火度高、荷重软化温度高、抗热震性优良、抗渣侵蚀、适应的炉渣碱度范围宽。根据制品所用原料和工艺特点，分为：①硅酸盐结合镁铬砖；②直接结合镁铬砖；③再结合镁铬砖；④半再结合镁铬砖；⑤预反应镁铬砖；⑥不烧镁铬砖和电熔铸镁铬砖。炉外精炼以前5种为主。（2）MgO-CaO系来源丰富，价格比镁铬砖低廉，对高碱度渣的抗侵蚀性好，有利于钢液净化，对环境污染小。分

3、类：白云石砖、镁白云石砖、镁钙砖。（3）镁碳砖以电熔镁砂、高温死烧镁砂和鳞片石墨为主要原料，以酚醛树脂作结合剂制造的不烧含碳碱性耐火材料。抗炉渣渗透性、耐侵蚀性能及耐热震性能（由于石墨作用），用于渣线部位。（4）Al2O3-MgO-C系包含铝镁碳砖、铝镁尖晶石碳砖和镁铝碳砖。抗炉渣渗透、耐侵蚀性好，耐热震性好，价格比较低，使用于各种精炼钢包非渣线部位。§2炉外精炼用耐火材料基础2.1耐材在真空下的稳定性真空下，耐材中的大多数氧化物都会发生蒸发而损失，使耐火材料的性能变差，体积密度变低，气孔率提高和强度

4、下降，污染钢水。易蒸发：SiO2、FexOy、Cr2O3、MgO难蒸发：CaO、Al2O32.2耐火材料与炉渣的相容性耐材在炉渣中的溶解速度。u↑，不相容；u↓，相容。尽可能选择相容的耐材，由炉渣R（CaO/SiO2）确定。R<2：相容性低→高：硅砖、耐火粘土砖、锆英石砖、高铝砖、铝镁碳砖、铝镁尖晶石碳砖、镁铬砖、镁碳砖。R>2：相容性低→高：镁铬砖、碳结合白云石砖、陶瓷结合白云石砖、镁质白云石砖、镁钙碳砖、镁碳砖。2.3耐火材料对钢洁净度的影响（1）氧化物洁净度生成自由能的绝对值大的氧化物，其氧分压

5、低，有利于减少源于耐材中的氧化物对钢液的再氧化。在高温和真空下易蒸发、不稳定的耐材对钢的氧化物洁净度不利。不利：镁铬砖、锆莫来石砖、高铝砖。有利：氧化钙砖、白云石砖。（2）硫化物洁净度影响脱硫效率，影响较大洁净度高：氧化钙砖、白云石砖。洁净度低：锆英石砖、镁铬砖。纯氧化钙砖>镁铝砖>镁砖>纯氧化铝砖>高铝砖>锆英石砖（Cr2O317.3％）>镁铬砖（SiO238.6％）（3）增碳作用(C)→[C]解决办法：耐材内衬表层，在空气气氛下1000℃预热脱碳处理，可避免。所以新炉头几炉次易增碳原因。2.4常用

6、耐火材料的性能§3耐火材料在炉外精炼中的应用3.1RH用耐火材料3.1.1RH用耐火材料的工作环境除真空外：（1）浸渍管、真空室及侧墙下部的耐火材料钢液的激烈冲刷、磨损和侵蚀作用；（2）浸渍管和真空室下部耐材受到严酷的热震损毁作用。3.1.2RH用耐火材料（1）中国RH应用耐火材料按不同部位的使用条件，从下至上大致分为浸渍管、真空室下部（包括底）、真空室上部和拱顶。浸渍管由两层耐火材料构成，内层使用镁铬质浸渍管砖，外层为添加耐热不锈钢纤维的高铝浇注料。3.1.3RH用耐材的蚀损镁铬质耐材内衬的主要损毁

7、形式为热震引起的结构剥落掉片损毁，其原因包括：（1）镁铬砖被炉渣浸透，形成变质层，其受热震作用时，热应力导致结构崩裂损毁；（2）气氛变化的作用。氧分压高低变化，FeO→Fe2O3。改进镁铬砖的性能和延长使用寿命的措施，主要是降低耐材的开口气孔率，降低透气性，提高强度和改善显微组织结构。3.1.4RH用耐材的热修真空室下部和浸渍管的使用条件最为恶劣，局部侵蚀严重，为提高耐火材料的寿命，采用热修维护。3.2AOD炉用耐火材料3.2.1AOD炉用耐材工作环境(1)精炼温度达1710～1720℃以上。(2)在

8、精炼过程中，耐火材料受到碱度变化范围很大的酸碱性炉渣的侵蚀作用。(3)大量喷吹氩气和氧气，对喷嘴和喷嘴区耐火材料的侵蚀作用尤为严重；(4)AOD炉为间歇式操作，炉衬工作面温度波动大。3.2.2AOD炉用耐火材料AOD炉耐火材料内衬有两种类型：镁铬质耐火材料内衬和白云石质耐火材料内衬。AOD炉内衬耐火材料的选用取决于冶炼钢种、操作条件、炉渣组成和费用等因素。镁铬质耐火材料具有高温强度大、对中低碱度炉渣的抗侵蚀性能好等优点，但AOD炉使用镁铬砖内衬时存在下列