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                鐵水包用澆注料

                發布時間:2021/04/09 行業新聞 標簽:耐火磚瀏覽次數:148

                鐵水預處理技術從以下的三方面得到進展:

                (1)從脫琉到脫硅、脫磷、處理對象擴大;

                (2)以現在的設備(出鐵溝、鐵水罐、混鐵車)開發鐵水處理技術;

                (3)附加專用設備的鐵水處理技術的開發。

                鐵水預處理是從脫硫開始的,當時,把純堿投入到出鐵溝或是鐵水罐中,在鐵水的自然攪拌下脫硫反應十分充分,但從提高脫硫率和作業效率方面看,鐵水的強烈攪拌變得很必要,通過組合各種攪拌方式并以現在的設備或是新設專用設備為對象,誕生了各種脫硫方式。表1為新的脫硫法的代表實例。

                有關爐外脫硫的方法,以往通過滾筒爐的高磷生鐵的CaO脫硫方式,于20世紀30年代在Sturzelburg進行 了采用,二戰結束后,這種方法一部分好像進行了應用。戰后最初正式的強烈攪拌型方式:大概是通過石墨質噴槍、用N2向鐵水罐內噴吹N2氣的攪拌法(圖1),接著,從鐵水罐底部用塞棒進行氣體攪拌的GAZAL法同樣的得到了普及。總而言之,攪拌用氣體噴吹的耐火材料左右著其工藝的成功與否,之后,出現了許多的脫琉的工藝方法,見表1。

                除以上方法之外,在20世紀70年代所開發的脫硫工藝中,作為耐火材料中有意義的裝罝是虹吸鐵水罐法、電磁輸送槽法等。

                從1970年前后開始使用混鐵車脫硫處理方式,這是從噴槍里用N2氣把CaC2等脫硫劑進行噴吹的方法,日本、西德等國家迅速普及開來,其結果如示例那樣,招致了內襯壽命的縮短。

                進入20世紀80年代之后,鐵水處理的內容擴大到脫硅、脫磷,借助出鐵溝、混鐵車或是新的專用設備以及這些設備的相互組合,誕生了各種鐵水預處理工藝,表2為1990年前后日本各公司的設備狀況,圖2為新日鐵、君津煉鐵廠的工藝過程實例。

                無論是專用設備還是以往的設備,對其耐火材料的影響因素大致分為:

                (1) 強烈攪拌鐵水流體的作用;

                (2) 熱沖擊下脫落;

                (3) 和處理劑之間相互作用。

                對于(1)來講,所確認的是鐵水對耐火材料接縫處、龜裂發生部位的浸蝕影響較大,特別是用不定形耐火材料的情況下,要重視內襯、噴槍等的攪拌用材質的龜裂發生。也就是說,熱容積穩定性和下面章節所論述的抗蠕變特性的重要之所在。另外,有關鐵水的化學反應,研究了混鐵車用耐火材料內襯的問題對于鐵水中C的還原,至少在常溫下是可以忽視的。另外,有來自于含碳類耐火材料的C以及SiC在鐵水中析出的可能性,由于所形成的SiO2保護膜等的效果而被防止,也不需要給予特別的重視。

                (AI2O3+ SiO2)+2[C]→(Al2O3)+[Si] +2CO

                關于(2)的問題,在鐵水和渣等浸蝕部位的結構脫落的情況下具有很大的影響,例如,Al2O3-SiO2系混鐵車內襯的情況下,Al2O3含量在60%以上時,有報告指出渣浸蝕部位的結構脫落現象增大。

                處理劑的影響問題經過許多的研究而得到了確定,處理劑的主要物質用化學式表示為:

                (1) 脫硫用:CaC2,Na2CO3,CaO,Mg;

                (2) 脫硅用:Fe2Q3;

                (3)脫磷用:CaO,CaCl2,CaF2,NaCO3。

                至20世紀70年代為止,脫硫劑的主要物質是CaO2,這種脫硫劑對耐火材料的侵蝕性弱,長時間和耐火材料接觸時,還原耐火材料中的SiO2而使組織產生變化,同時由于生成的CaO而接受助熔劑的作用,這一點得到確認。其結果是從黏土耐火磚向SiO2含量極少的高鋁耐火磚材質轉變。CaC2在石油危機之后使用量減少,CaO代替了CaC2。

                Na2CO3具有下面的脫硅作用,已經通過在混鐵爐內行為調査得到了證實。

                (Na2CO3)+ [Si]→(Na2O·SiO3)+ [C]

                生成的Na2O-SiO2類物質增大了渣的侵蝕性。

                1980年以后,在考慮Na2CO3、CaO、Fe2O3、CaF2等對鐵水預處理用耐火材料侵蝕性高的處理劑的穩定性的基礎之上,由于強烈攪拌作用下的渣、處理劑、鐵水的流動速度不能忽視。從20世紀50年代所開始的冷模擬研究對耐火材料表面的(一般是反應變質層)的損耗(熔損、摩擦損耗)問題整理為下面的公式:

                式中,dn/dt為損耗速度;k為常數;u為渣、處埋劑的速度。

                鐵水預處理用耐火材料,需要以上各種材質的綜合調整,1980年之后耐火材料的中心材質變為AI2O3-SiC-C系,這種成分系(或是其相似類)從現狀的使用條件、制造技術、經濟性上,可以說是

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