连铸用浸入式水口:由于连铸系统的发展,淄博普通镁铬砖中间包已由过去的中转站变成现在的影响铸钢质量和提高铸钢生产率的冶金容器,因此许多功能材料逐渐应用在中间包内,如挡渣堰、冲击板、过滤器、吹氩气塞等。普通镁铬砖批发浸入式水口作为连铸用的重要功能耐火材料,所开展的研究重点主要在两个方面,一是提高渣线部位抗侵蚀性,二是降低内壁A12O3附着,采取将ZrO2含量增加到88%,以及佳化颗粒尺寸分布的措施可以降低制品的热膨胀率和气孔率,提高致密度改善抗渣侵蚀性。此外还要密切注视用户工业的技术进步,如最近几年兴起的直接还原铁,以及直流电弧炉炼钢等新工艺对耐火材料提出的要求。
1、镁砂 国外最初生产镁碳砖时采用的是高纯烧结镁砂,随着对镁碳砖使用过程的深入研究发现,高温下有如下反应: MgO+C→Mg↑+CO↑ 。这个反应一般在1650℃开始,到l750℃时反应加剧,这是镁碳砖使用过程中损耗的重要原因之一,也是镁碳砖在1700℃以上使用损耗明显加剧的原因。普通镁铬砖批发镁砂中的杂质SiO2,Fe2O3 等对上述反应有促进作用,因此,希望镁砂有较高的纯度电熔镁砂相对烧结镁砂来说,结晶结构更完整,对碳的还原作用也更稳定,特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出,所以镁碳砖的生产开始转向使用电熔镁砂。考虑到碳的结合状态和结合剂的浸润性,优质普通镁铬砖也可以电熔镁砂烧结镁砂混合使用。我国的镁碳砖基本上是使用电熔镁砂镁碳砖的使用结果表明,用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂,生产镁碳砖效果好。
(1) 炉渣对镁碳砖的侵蚀在钢包中,由于渣线部位复杂的物理化学环境,导致该部位炉衬最易损毁。炉渣对镁碳砖的化学侵蚀主要通过对氧化镁的溶解,以及对镁碳砖基体中碳的氧化,并在以下因素的共同作用下,导致镁碳砖的损毁1、碱度的影响:炉渣的碱度越低,对镁碳砖的侵蚀越有利,若炉渣碱度升高,使渣中SiO2的活度降低,可以降低对碳的氧化,同时随着碱度的升高,炉渣中的FeO的活度下降,相对减缓了熔渣对镁碳砖的侵蚀行为;2、MgO的影响:Osbom等在对LF炉渣线部位进行成分分析时发现,挂渣层中MgO的含量高达30%,并认为炉渣中MgO的含量越高,镁碳砖侵蚀越慢,碱度越高,普通镁铬砖批发同样使炉渣对镁碳砖的侵蚀减缓3、Al2O3的影响:炉渣中的Al2O3会降低炉渣的熔点和粘度,优质普通镁铬砖增大炉渣与耐火材料的润湿性,使炉渣更容易从镁砂晶界处渗透,使方镁石脱离镁碳砖基体4、FeO的影响:首先渣中FeO在高温下很容易与镁碳砖中石墨发生氧化反应,并且产生亮白色铁珠,形成脱碳层如图1所示,其次镁碳砖中的方镁石亦会同炉渣中的FeO反应生成低熔点产物。
镁碳砖的熔损速度随石墨纯度的提高而下降,特别是对纯度大于95%的石墨更明显。对其机理的研究表明,在1300℃以上时,镁砂和石墨中杂质(SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等)都向两者交界处聚集,生成低熔物,使镁砂颗粒容易受到炉渣的侵蚀而流入炉渣中,从而降低了耐侵蚀性。优质普通镁铬砖实际使用结果表明,使用95%以上含碳电的石墨制成的镁碳砖抗渣性比普通镁碳砖高出0.51倍。使用含碳量大于95%96%的高碳鳞片石墨是既提高镁碳砖质量又降低制砖成本的有效技术措施。如果以同档次石墨和镁砂原料制砖的性能为基准,那么改用高档次石墨比提高镁砂档次对砖性能的提高要大得多。在相同工艺条件下,使用高档次石墨和低档次镁砂原料制成的砖性能比使用高档次镁砂和低档次石墨原料的砖要好。但必须注意,普通镁铬砖批发当使用纯度较高的石墨时,砖中生成的液相里少,氧气容易浓透到砖内使石墨发生氧化脱碳,为此必须加入抗氧化剂如金属Al、Si以及Al-Mg合金、SiC、BN等。
中性耐火材料以氧化铝、氧化铬、碳化硅或碳为主要成分。中性耐火材料中主要产品有:刚玉砖、高铝砖、硅莫砖、莫来石砖、铝铬砖、铝碳砖、石墨或碳砖等。普通镁铬砖批发高铝质品种的主要晶相是莫来石和刚玉,刚玉的含量随着氧化铝含量的增加而增高,含氧化铝95%以上的刚玉制品时一种用途较广的优质耐火材料。优质普通镁铬砖以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐侵蚀性好,但抗热震性较差,荷重软化度较低。高铝砖的各项指标均比较优良,具有较好的性价比,所以应用广泛,但由于高铝砖采用铝矾土和碳化硅两种材料为主要原料制成的,主要用于水泥回转窑的过渡带。
(4)抗渣能力强耐火砖在使用过程中,常受到高温炉渣、金属和炉尘的化学腐蚀作用。因此,优质普通镁铬砖耐火砖必须具有抵抗高温化学腐蚀的能力(5)高温体积稳定耐火砖在长期高温使用中,普通镁铬砖批发砖体内部由于晶形转变会产生不可恢复的体积收缩或膨胀,造成砌体的损坏。因此,要求耐火砖在高温时体积稳定(6)外形尺寸规整、公差小砌体的砖缝虽用耐火泥浆填充,但密度和强度均比制品差,在使用过程中容易被侵蚀,因而砖缝是砌体的薄弱环节。因此应使砖缝俞小愈好,只有正确的外形尺寸才能达到达种要求,所以制品不能有大的扭曲、缺边、砍角、熔洞和裂纹等缺陷,尺寸公差要合乎规定的要求。实际上并非所有耐火砖都应满足上述的全部要求,应根据具体条件合理地选用耐火砖。