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1、耐火材料侵蚀过程对铁水脱磷处理工艺的影响分析徐国涛 杜鹤桂 薛启文 杨熹文 陈方玉 摘 要 以高炉渣、脱磷剂及转炉渣侵蚀加入了锆莫来石的刚玉质与镁质耐火材料,发现高氧化铁含量的脱磷剂对镁质耐火材料侵蚀严重,对铝基耐火材料的侵蚀较弱,从炉衬寿命及工艺因素看:采用铝质耐火材料内衬对铁水预处理的脱磷过程有利。 关键词 耐火材料 侵蚀 脱磷工艺AnalysisonInfluenceofCorrosionProcessofRefractoryMaterialsonDephosphorizationTreatmentTechnologyforHotMetalXueQiwen YangXi
2、wen ChenFangyuXuGuotao DuHegui(NortheastUniversity)(WuhanIron&SteelCorp.)Abstract Bythecorrosionexperimentsoncorundumrefractouyormagnesiarefractorycontainingzirconia-mullitewithblastfurnaceslags,dephosphorizingagentsorconverterslags,itisprovedthatdephosphorizingagentswithhighFe2O3contentbring
3、strongcorrosiontomagnesiarefractorybutweakcorrosiontoaluminiumrefractory.Accordingtotheservicelifeofliningandprocessfactors,itisbeneficialforaluminium-refractoryliningtobeappliedindephosphorizationprocessforhotmetalpretreatment.Keywords refractory corrosion dephosphorizationtechnology1 前言 脱磷
4、剂对铝碳化硅炭砖、铝炭砖、镁炭砖的影响作者曾做过分析［1］,虽然侵蚀程度有所不同,但对铁系脱磷剂的抗侵蚀性都很差。文中从改性耐火材料的基本组成入手,以高炉渣、脱磷剂渣、转炉渣为侵蚀剂对加入了锆莫来石的刚玉砖和镁砖进行了侵蚀试验,对显微结构进行了分析,从炉衬材料的角度分析铁水预处理的工艺发展趋向,为以后的炉衬维护提供了依据。2 试样制备及试验方法 侵蚀设备为硅钼棒发热元件的高温电阻炉,可自控升温,显微结构分析使用了JXA8800R型电子探针。组成分析使用了ISIS能谱仪。试验的原料采用烧结刚玉,含w(Al2O3)-98.09wt%、w(SiO2)-0.54wt%;电熔镁砂w(Mg
5、O)-96.05wt%、w(SiO2)-1.64wt%、w(CaO)-1.44wt%;电熔锆莫来石,含w(SiO2)-8.63wt%、w(Al2O3)-48.92wt%、w(ZrO2)-33.55wt%、w(Na2O)-0.07wt%,w(K2O)-0.01wt%;5μm以下的氧化铝超微粉。所有原料按配方配比共混磨细均匀,粒度小于0.074mm。刚玉(含氧化铝超微粉):锆莫来石按75:25(w/w)制样;电熔镁砂:锆莫来石按75:25(w/w)制样。样品尺寸为φ36mm×30mm,成型压力230Mpa。采用硅钼电炉,烧成温度1600℃,保温3h。试样中心钻出φ20mm×20mm的
6、圆孔,孔中分别装入高炉渣、人工配制的脱磷剂及转炉渣。表1示出三种侵蚀剂的成份。采用静态侵蚀法,快速升温到1500℃,保温3h。观测试样的侵蚀状况及矿物结构变化。表1 几种渣的大致成份w %样 号CaOAl2O3MgOSiO2Fe2O3CaF2高炉渣44.9713.143.1536.240.68—脱磷剂渣35.452.630.6318.2631.057.98转炉渣49.489.202.2126.320.489.503 结果与讨论3.1 含锆莫来石刚玉砖的侵蚀状况 含锆莫来石的刚玉砖试样被高炉渣侵蚀后的残样表面比较均匀,附渣层主要为镁尖晶石,氧化锆溶解于黄长石中存在于尖晶石的空隙
7、间,成份为/(wt):w(Al2O3)-31.94%、w(SiO2)-30.53%、w(CaO)-34.01%、w(ZrO2)-2.97%、w(K2O)-0.55%;往内层过渡层以针柱状的六铝酸钙的形式存在,成份为(w%)w(Al2O3)-90.89%、w(CaO)-9.11%(图1a);氧化锆有以纤维状的形式存在的,不受渣的侵蚀,基底已被侵蚀反应为六铝酸钙(图1b)。被脱磷剂渣侵蚀较严重,附渣层以镁铁尖晶石为主(图1c),成份为/(w):w(MgO)-12.40%、w(Al2O
