5碳复合耐火材料-铁水预处理用碳复合耐火材料.ppt

碳 复 合 耐 火 材 料 5 铁水预处理用碳复合耐火材料 2009年5月 濮耐技术 陈勇 题 纲 1 铁水预处理用碳复合耐火材料 2 铁沟料 3 铁沟料施工 　　为了钢质的净化及降低炼钢成本与加速炉子的周转，70年代至80年代开始采用了铁水预处理工艺。 　　所谓铁水预处理，是指铁水在加入炼钢炉之前，通过一定的处理工艺，先除去铁水中的部分硅、磷和硫。各个国家、每个工厂均有独特的处理方式，但总的来说不外乎高炉出铁沟先进行脱硅处理，然后在盛铁容器中进一步处理，或在同一容器中连续进行脱硅、脱磷和脱硫处理。 铁水预处理用碳复合耐火材料 通常用的处理剂有： 　　脱硅，采用FeO系处理剂； 　　脱磷，采用石灰系（CaO、CaF2-Fe2O3）或苏打灰系（Na2CO3）处理剂； 　　脱硫，采用石灰剂（CaO、CaF2或CaF2)处理剂。 　　以上这些熔剂对耐火材料均有强烈的侵蚀作用，尤以脱磷过程中所采用的苏打灰最严重，其对耐火材料具有极强的侵蚀作用，而且对含碳耐火材料有极强的氧化作用。 　　铁水预处理的容器主要有鱼雷车和敞口铁水包，国际上解决铁水预处理容器内衬的途径有： 一是采用白云石质耐火材料,这种材料导热性强,需采用两层粘土砖作为内衬； 另一是不烧Al2O3-SiC-C耐火材料，这是在原先采用高铝质耐火材料的基础上发展而来的。高铝质耐火材料虽遭石灰熔剂的侵蚀不太严重，但易剥落，因此在此基础上加入石墨及SiC,以提高其抗热震性能。石墨除了提高砖的导热性能外，还可阻止渣的渗透。SiC在砖中生成气态SiO或SiO2，以抑制石墨不致氧化。 ①、原料：刚玉、矾土熟料、红柱石、鳞片石墨，结合剂用酚醛树脂。 配比: 矾土熟料　 刚玉　 鳞片石墨　SiC 结合剂（外加） 　 粗50~60% 中10~12% 细12~15% 10~15% 5~10% 2.5~5% ②、原料对Al2O3-SiC-C砖性能的影响 　　用刚玉料作骨料和细粉时，砖中Al2O3含量高(80%)，故其抗侵蚀性能强，适合于作渣线材料； 铁水预处理用耐火材料的生产 　　用矾土时，抗侵蚀性能随SiO2含量的增加而下降，故应选Al2O3含量高，杂质量低的致密烧结矾土熟料； 　　用红柱石时由于其结晶晶体均匀、致密、杂质量低，加热过程中的膨胀可抵消烧结收缩，故用红柱石制作Al2O3-SiC-C砖体积稳定性、高温强度、抗热震性和抗渣性能优良。因所用Al2O3原料的不同，砖中Al2O3量波动于50~80％之间； 　　SiC是一种优良的耐火材料，具有耐高温、耐侵蚀、高强度、耐磨、膨胀系数小和高导热性的优点。与烧成铝碳制品相比较，铁水预处理用Al2O3-SiC-C 砖中加入数量较多的SiC细粉，以加强基质，同时起着防止石墨氧化的作用。SiC含量在5~10%。 加入石墨可使砖的导热性、抗热震性显著提高，石墨含量一般控制在10~15%之间； ③、改善Al2O3-SiC-C砖性能的途径 　Ⅰ　采用电熔高铝料及优质的SiC与石墨料，以提高砖的性能；改善制砖工艺，以提高砖的抗氧化性和抗渣性； 　Ⅱ　在C量10~15%范围内，降低SiO2、提高电熔氧化铝的含量，这样可提高砖的抗渣性； Ⅲ　采用Al2O3-MA－SiC-C砖，此种砖对C/S高的渣有更优的抗渣性。因β－Si3N4具有良好的化学稳定性、热稳定性、高温强度及耐磨损性，用它代替电熔Al2O3细粉部分，可提高Al2O3－SiC-C砖的耐侵蚀性及抗氧化性； 　Ⅳ　开发使用不定形耐火材料。 　 　　高炉铁沟系统的任务是使渣与铁分离，将铁水导入铁水罐，渣运往破有效期碎设备。欧洲及美国的铁水预处理（脱硅、脱硫及脱磷）是在鱼雷车或铁水罐中进行，而日本脱硅在铁水沟内进行。 　高炉铁沟料 　　铁沟料的要求 耐铁水和熔渣的侵蚀、耐冲刷能力强、耐热震稳定性好；重烧体积变化小；抗氧化能力强；施工方便，结构均匀、致密、强度高；不产生有途害气体，有利于保护环境。 　　出铁沟有大沟（主沟）、支沟、渣沟、倾注沟等，但在技术上最重要的是大沟用耐火材料。 　　60年代以前，中、小高炉出铁沟料都以焦炭、粘土熟料和粘土为主，焦油或糖浆搅拌的人工捣打料，这种铁沟料的使用寿命短，通铁量小。 　铁沟料应具备的性能及其发展 　　 在长期的生产实践中，人们发现SiC和石墨的加入可明显提高铁沟料的使用寿命。为此开发出了Al2O3-SiC-C质捣打料，近来，随着不定形耐火材料的发展，开发了多种结合方式（粘土、水泥、低水泥、树脂、微粉）的Al2O3-SiC-C浇注料及自流料。从而解决了出铁沟内衬材料使用条件恶劣及施工强度大