冶金用耐火材料 炼铁系统用耐火材料 任务三：炼铁系统用耐火材料.ppt

1.3 优质ASC浇注料的特点 采用了高纯原料； 物料的组成和粒度得到了调整； 具有快速烘干和防暴裂性能； 加入少量的金属Al粉； 加入少量的有机发泡剂 加入少量的有机纤维； 具有较好的抗氧化性； 加入少量的Si粉； 加入氮化硅铁； 加入了高效反絮凝剂。 加入少量的聚磷酸盐。 * 1.4 ASC浇注料各原料的作用 出铁沟用ASC浇注料一般为低水泥或超低水泥浇注料，主要由Al2O3骨料，SiC、碳、水泥及各种添加剂配合而成。 （1）Al2O3骨料 Al2O3骨料主要包括电熔刚玉、棕刚玉、亚白刚玉、烧结氧化铝和高铝矾土熟料，使用时应根据材料的使用条件选定，高档材料选用电熔致密刚玉，中档选用棕刚玉、低档用烧结刚玉。 （2）SiC （1）可以有效地防止碳的氧化； （2）SiC膨胀系数低，可以防止ASC浇注料加热冷却过程的开裂； （3）SiC的导热率高，可以提高ASC浇注料的热震稳定性； （4）SiC氧化后产生的SiO2、CO和CO2可以有效的抑制材料的氧化； （5）SiC可以有效地提高材料的抗冲涮性能； * 1.4 ASC浇注料各原料的作用 （3）碳 可以阻止熔渣相材料内部的渗透；提高材料的抗侵蚀性； 可以提高材料的热导率，提高材料的热震稳定性，减轻材料的结构剥落和开裂。 碳可以选用石墨、碳黑、沥青焦等原料加入。 （4）水泥 加入水泥是为了维持材料的低温和中温强度； 加入水泥时，会带入少量的CaO，不利于材料的抗侵蚀性； 同时水泥的加入量增加，材料的需水量增加，浇注料的气孔增加，抗侵蚀性也下降，所以目前浇注料的发展趋势是低水泥和超低水泥ASC浇注料。 （5）硅粉（硅素） 加入硅粉可以与材料中的碳生成SiC，一方面可以提高浇注料的高温强度，另一方面可以提高浇注料的抗氧化性和抗渣性。 * 1.4 ASC浇注料各原料的作用 （6）金属铝粉 由于金属铝粉可以和浇注料中的水反应生成H2排除，留下细小的排气孔，可以脱掉部分游离水，同时可以防止在烘烤时产生爆裂。 水化反应中产生的热量可以加速脱水速度，加速浇注料的凝结硬化，提高浇注料的强度； 金属铝粉的加入量不宜过多，否则会使得材料的结构疏松，强度降低，抗侵蚀性变差。 （7）有机纤维 防止浇注料在烘烤的过程发生爆裂。 （8）聚磷酸钠 具有分散减水效果，提高材料的体积密度，降低气孔率，提高强度，改善施工性能等作用； 选用的聚磷酸钠主要为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等。 * 1.5 出铁沟耐火材料的损毁 铁水和炉渣的机械冲刷和磨损 以宝钢4000m3的高炉为例。日出铁量为1万吨，出渣量为3200吨，出铁速度为5～7t/min；所以耐火材料受到了高温铁水和炉渣的机械冲刷和磨损非常严重。 提高材料的高温抗折强度可以有效地提高材料的机械冲刷和磨损。 化学侵蚀作用 上渣线部位为熔渣和空气中的O2的化学反应和侵蚀； 下渣线部位为铁水和其中FeO对耐火材料的反应和侵蚀。 热震损毁 使用过程中材料会承受500℃←→1500℃温度的循环作用，这会使得材料内部产生横向和纵向裂纹； 产生的裂纹在熔渣和铁水的作用下将加速材料的侵蚀，冲刷和损毁。 * 1.6 出铁沟耐火材料的修补 目的：最大限度的发挥出铁沟耐火材料的潜力，降低耐火材料消耗，降低单位成本。 喷补流程： * 0h 2h 1h 3h 停止出铁 喷补 干燥 开始出铁 后期处理 清除表面 喷补准备 清除残铁作业 喷补形式： 全面喷补：对主要易损坏的部位，采取有计划的预防性全面喷补以取得均衡的损坏。 局部喷补：对出铁沟的渣线、铁线等处因为龟裂、剥落、侵蚀等原因形成局部损坏后进行的修补方法。 注意事项： 喷补层的密度低，容易损耗；同时会产生喷补料粘结不牢和玻璃现象。 在未进行铁水预处理时，采用致密粘土砖砌筑，渣线部位使用莫来石砖，内衬寿命为700次。 在进行铁水预处理后，改用Al2O3-SiC-C砖砌筑，寿命达到了1700次 * 2.1 鱼雷混铁罐车用耐火材料的发展 以日本为例： 1972年代以前，不进行铁水预处理时，使用的是优质粘土砖； 1972年以后，由于脱硫处理的需要：改为高铝砖、高铝-SiC砖、高铝-SiC-C砖、莫来石砖、刚玉砖、白云石砖、红柱石砖和镁碳砖等。 上世纪80年代后，由于脱硫、脱硅和脱磷需要：改为ASC不烧砖，并在此基础之上在ASC砖中加入ZrO2、石墨、Al等金属粉、硼硅酸盐玻璃、β－Si3N4、β－Al2O3、AlON、硅线石族矿物和叶蜡石等，进一步提高了ASC砖的耐蚀性等性能。 * 2.2 ASC不烧砖的特点 ASC不烧砖为氧化铝、碳化硅和碳组成的树脂结合不烧砖。 氧化铝为砖的主要成分，对苏打和氧化铁型炉渣具有很强的抗侵蚀性能，但是耐热震损伤性较差； 碳可以有效地防止炉渣的渗透和侵蚀，可以改善材料的热震稳定性，但是易氧化。 碳化硅可以后效的防止