熔渣-钢(铁)水界面处耐火材料的损毁机制与探讨.pdfVIP

，、；’时大对料 2013年9月 厂、；+■天罚靼 第47卷增刊2 熔渣一钢(铁)水界面处耐火材料的损毁机制探讨 刘红波1’ 柯美亚2’ 刘晶2’ 1)凯诺斯(中国)铝酸盐技术有限公司天津300457 2)上海彭浦特种耐火材料厂有限公司 上海201908 摘要：讨论了熔渣一钢(铁)水界面处耐火材料侵蚀机制：耐火材料的侵蚀表现为熔渣和钢(铁)水向耐火材 料中渗透，以及低熔点物相在耐火材料颗粒界面的析出，这降低了耐火材料颗粒间的结合力，因钢(铁)水或熔 渣的冲击和磨损造成耐火材料损毁；还有钢水中的[O]与耐火材料发生氧化反应，使耐火材料产生化学侵蚀。 而且耐火材料的侵蚀随着钢水、熔渣的温度升高而加剧。 关键词：耐火材料；熔渣；钢水；铁水；界面；损毁机制；侵蚀 耐火材料是高温技术的基础材料。目前，热工窑 炉工作层耐火材料的损坏50％～60％是由熔渣侵蚀 引起的。在钢铁工业中，熔渣一钢(铁)水界面处耐火 材料的侵蚀最为严重。因此，深人探讨熔渣一钢(铁) 水界面处耐火材料的侵蚀机制，并结合实际使用环境 调整耐火材料的化学组成及其生产工艺，对提高耐火 材料的寿命具有非常重要的意义。 1 侵蚀机制 由于熔渣一钢(铁)水界面处耐火材料的侵蚀最 图l 出铁沟熔渣和铁水界面处耐火材料明显凹陷 为严重，在很大程度上决定了耐火材料的使用寿命， 分析出铁沟用Al：O，一siC—c质浇注料的侵蚀机 因此许多研究者对这一部位耐火材料的侵蚀机制进 制为： 行了大量研究。由于不同部位使用不同材质的耐火 (1)在熔渣一铁水界面处，与铁水接触部位的耐 材料，例如：在炼铁系统的高炉、高炉出铁钩、鱼雷罐、 火材料中的碳和SiC被氧化，基质部分变得较为疏 铁水包、混铁炉等热工窑炉的熔渣一铁水界面处，使用 松，受到渣的渗透和冲刷，出现了刚玉颗粒和碳化硅 的耐火材料以Al，0，一SiC—C质材料为主；在炼钢系统颗粒裸露现象，接着裸露的颗粒在熔渣和铁水的冲刷 的电炉、转炉、钢包等热工窑炉的熔渣一钢水界面处， 下脱落，从而造成耐火材料的侵蚀。主要反应为： 使用的耐火材料以镁碳砖为主，但也有的钢包使用刚 (1) c(s)+[O]一C0(g)， 玉一尖晶石浇注料；而中间包主要使用的是镁质涂料 (2) 或镁质干式振动料。在此，对不同体系耐火材料的侵 (2)较稀的熔渣和铁水渗入耐火材料的气孑L或缝 蚀机制分别进行探讨。 隙内，富含硅酸盐的渣与耐火材料中的CaO和Al：0， 1．1 发生反应生成低熔物(如黄长石等)，降低了耐火材料 熔渣一铁水界面处A1：0，一sic—c材料的侵蚀 机制 问的高温结合强度，造成耐火材料的磨损或剥落。主 要反应为： 在炼铁系统，主要以Al：0，一Sic—c质耐火材料 (砖或浇注料)为主，Al：O，一SiC—C质耐火材料的损毁 (3) 也主要集中在熔渣一铁水界面处。以高炉出铁沟为 例，在用后出铁沟的渣一铁界面处，出铁沟沟壁呈“V” *刘红波：男，1979年生，助理工程师。