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钰烨新聞

耐火磚系列耐火材料對鋼材都有哪些影響

編輯:耐火磚   浏覽:   時間:2016-05-31

耐火磚


       耐火磚是一種可以反抗高溫效果的固體材料,廣泛應用于冶金工業。根據其化學性質和成份的不一樣,耐火磚一般可分為:酸性耐火磚(石英、矽磚);半酸性耐火磚(半矽磚);中性耐火磚(鉻磚、粘土磚、高鋁磚);堿性耐火磚(鎂磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白雲石磚、鎂砂、白雲石及鎂質耐火泥)等。堿性耐火磚因為具有耐火度高、熱穩定性好、抗渣性好等優秀特性,現在被廣泛應用于鍛煉設備中。在轉爐與電爐煉鋼進程中,鋼水對爐襯耐火磚會發作機械沖刷,與此同時構成耐火磚的構成元素溶解到鋼水中并與鋼水之間發作化學反映。鋼水對爐襯的機械沖刷以及二者之間的化學反映:一方面緻使爐襯耐火磚的受損與腐蝕;另一方面會對鋼水及鋼材的質量發作影響。在鋼的鍛煉進程中,爐襯耐火磚與熔池中鋼水的彼此效果以及因而而導緻對鋼水及鋼材質量的影響首要有以下幾方面:

  1、耐火磚掉落使鋼水及鋼材中發作非金屬攙雜

  在煉鋼進程中,爐襯耐火磚受到腐蝕後,磚的脫碳層和反映層發作構造改動導緻松懈。受熔融鋼水、爐渣、爐氣以及兌入鐵水和參加散料、廢鋼時的機械沖刷,使得耐火磚掉落并卷進鋼溶液中,構成非金屬攙雜。鋼材中的非金屬攙雜物與鋼材自身的功能有很大不同。從力學角度剖析,非金屬攙雜物的存在部位是鋼材的應力集中點,對鋼材的強度、剛度以及耐久極限等力學功能都有很大影響。因而,非金屬攙雜是影響鋼材質量的嚴重缺點之一。  

  2、耐火磚的構成元素與鋼水中非金屬元素之間彼此反映發作非金屬攙雜物  

  構成耐火磚的一些元素,直接溶解到鋼水中,使得熔池中的氧、碳及别的非金屬元素添加。在必定條件下,鋼水中非金屬元素之間彼此反映生成非金屬攙雜物。同理也會對鋼水及鋼材質量構成晦氣影響。 

  3、耐火磚的增碳對鋼水及鋼材質量的影響  

  現在國内外廣泛應用于轉爐、電爐、連鑄、爐外精粹以及鋼包中的耐火磚,是20世紀80年代發展起來的一類較為新式的堿性耐火磚——碳複合耐火磚。碳複合耐火磚中一般富含3%~30%的碳。在煉鋼進程中,碳的氧化反映是鍛煉進程的首要反映。把鋼水中的含碳量氧化下降到所煉鋼号的規格内,是煉鋼的首要任務之一。而耐火磚的脫碳會構成鋼水中碳的含量添加改動鋼的構成,尤其在鍛煉純潔鋼、超純潔鋼時,耐火磚的脫碳會對鋼水及鋼材質量發作較大的影響。耐火磚的脫碳機理為:當鍛煉進行的必定程度後,鋼與耐火磚之間存在必定的液相隔離層。反映物在耐火磚外表構成一個固相産品層,耐火磚中的構成元素穿過該層分散到鋼水中。而鋼水中的一些元素和氧化物,首要是鋼渣中的(FeO)穿過耐火磚的反映層到達脫碳層反映界面,二者在相會處發作脫碳反映。因而,影響鋼水的成分。其化學反映式為:  

  (FeO)+C(固)=[CO]+Fe爐渣 

  O2+2C(固)=2[CO]爐氣 

  别的,轉爐和電爐在鍛煉進程中,要向爐内進行吹氧脫碳。氧氣[O2]使熔池中的原子鐵[Fe]很多氧化成[FeO],溶解于鋼水中的碳[C]與[FeO]觸摸發作氧化反映。碳被氧化後生成CO氣泡兼并長大後上浮,經過渣層排出。碳被氧化會影響鋼水中氧等别的組分的含量。因而也會對鋼水及鋼材質量發作一些的影響。但是,[CO]氣泡的上浮與排出,對金屬熔池有一種強烈的攪拌效果,對均勻鋼水的成分與溫度,改進鋼水的化學反映動力條件也有必定的好處。 

  4、耐火材料的脫硫效果有利于提高鋼水及鋼材質量

  硫在鋼中多以硫化物的方式存在,對絕大多數鋼而言,硫[S]是有害元素。它對鋼材功能的首要影響:使鋼材發作熱脆、減低鋼的力學功能及焊接功能等。因而,減小和操控鋼中硫的含量,關于提高鋼材質量具有很大好處。試驗研讨标明,在高溫下,耐火磚的内部有必定的液相生成。介于鋼水熔液與耐火磚之間的液相層,一般為矽酸鹽熔體,它的構成、構造與熔渣十分相似。因而,也具有熔渣的氧化複原;脫硫、磷以及吸附鋼液中攙雜物的效果。

  耐火材料對熔池中鋼水的脫硫原理為:進入耐火材料液相隔離層中的硫離子經過液相向耐火磚内分散,與耐火材料中的[CaO]顆粒反映,在[CaO]顆粒外表生成CaS層。其化學反映式為:(CaO)+[S]=(CaS)+[O]這标明 CaO具有較強的脫硫效果。因而,在富含MgO-CaO系列的耐火磚具有較強的脫硫效果。 

  6、耐火材料的脫磷效果有利于提高鋼水及鋼材的質量  

  磷在鋼中多以磷化鐵的方式存在,對絕大多數鋼而言,磷[p]是有害元素。它對鋼材功能的首要影響:下降鋼的塑性、耐性、耐焊接功能以及使鋼材發作冷脆等。耐火磚的脫磷效果與熔渣脫磷效果一樣。基本原理為:鋼水中的磷氧化生成P2O5。因為P2O5氣體不穩定,須上浮到渣與鋼水的液面與耐火磚液相層中供給的堿性氧化物反映生成磷酸鹽溶入渣中,從而使磷從鋼水中排出。其化學反映式為:  

  2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)+5[Fe]  

  因而,耐火材料可以脫除鋼水中磷的必定含量,從而有利于提高鋼水與鋼材的質量。

  這些年,因為工業、國防以及航空航天工業的飛速發展,對優質鋼材的需要愈來愈高。在鍛煉純潔鋼等優質鋼材時就必須高度重視和深入研讨耐火磚與熔池中鋼水之間的反映對鋼質量構成的影響。同時也為研制可以對鋼水起到淨化效果的新式耐火材料供給根據。

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