鋼包、精煉爐渣線用哪種耐火磚？

鋼包是煉鋼連鑄過(guò)程中的重要配套設(shè)備，是工業(yè)生產(chǎn)的爐外精煉方法，其精煉操作如脫氣操作.排除雜質(zhì).調(diào)節(jié)成分和溫度主要在鋼包中完成。

根據(jù)鋼包的功能可分為兩種類(lèi)型。(1)鋼包處理型，其特點(diǎn)是精煉時(shí)間短(10-30min)，只有鋼水脫氣.脫硫.成型控制和改變夾雜物的形狀，但沒(méi)有補(bǔ)償鋼水溫度的功能。(2)鋼包精煉型具有補(bǔ)償鋼水溫度等多種精煉功能，適用于高合金鋼和特種鋼的精煉。

鎂碳磚

VOD鋼包耐火材料

VOD真空吹氧脫碳法是一種利用真空裝置降低CO分壓、實(shí)現(xiàn)脫碳的爐外精煉法。具體實(shí)施方法是將預(yù)脫碳鋼水倒入VOD鋼袋中，然后將鋼袋吊入真空罐（室），實(shí)現(xiàn)封閉真空狀態(tài)，在一定真空度下完成精煉工作。VOD鋼包裝主要用于冶煉不銹鋼和一些高鉻低碳品種的鋼，因此對(duì)冶煉環(huán)境的要求非常高，因?yàn)殇撍疁囟雀?混合性強(qiáng)，合金化后鋼水粘度小等。VOD鋼包裝精煉對(duì)耐火材料（以下簡(jiǎn)稱“耐火材料”）要求很高，不僅具有良好的隔熱性能，而且與精煉工藝相匹配，能夠承受電弧爐帶來(lái)的熱沖擊和鋼渣的侵害。真空處理延長(zhǎng)了鋼包的耐久性，攪拌過(guò)程也增加了耐材料的負(fù)擔(dān)。此外，鋼渣具有很強(qiáng)的侵蝕性。在整個(gè)施工過(guò)程中，大量的氧氣不斷被吹入鋼袋，持續(xù)時(shí)間不可超過(guò)3h，鋼水的高溫可到到1720℃。由此可見(jiàn)，耐材料的損耗是所有二次冶煉操作中非常大的。在大多數(shù)情況下，含碳耐材料不能用于成渣反應(yīng)和鋼規(guī)格要求，鋼水的真空氧脫碳往往與其他普通鋼袋處理操作同時(shí)進(jìn)行。由于鋼水在鋼包中停留時(shí)間較長(zhǎng)，因此，鋼包外殼的溫度更容易升高。在這種情況下，在選擇鋼包耐材及相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，須充分考慮VOD工藝的使用要求及其安全性和經(jīng)濟(jì)性。

電爐VOD鋼包使用連續(xù)性差.急冷急熱現(xiàn)象嚴(yán)重.冶煉鋼種類(lèi)復(fù)雜。低碳鎂碳磚的熱穩(wěn)定性.渣具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性，能滿足電爐長(zhǎng)材料優(yōu)化改造項(xiàng)目對(duì)VOD鋼包的生產(chǎn)要求�，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，剛玉莫來(lái)石預(yù)制塊作為電爐鋼包的保溫材料，保溫性能好，能滿足VOD鋼包的使用要求。

高鋁磚

鎂碳磚用于精煉爐渣線

試用渣線部位MgO-C磚、使用期工作條件：LF/VD包襯有時(shí)處于非連續(xù)生產(chǎn)狀態(tài)，鋼包內(nèi)滯留的鋼水可達(dá)1Oh大約。有時(shí)氧化渣入爐，長(zhǎng)時(shí)間高溫?cái)嚢?1570-1630℃)，承受高堿度渣=(R=2.5-3)侵蝕和沖刷。

鎂碳磚理化性能：MgO不小于76%，C顯孔率2.0%-3.0%，體積密度2.95-2.98g/cm3、常溫耐壓強(qiáng)度45.0-47.5MPa，20-21常溫抗折強(qiáng)度MPa，高溫抗折強(qiáng)度(14000℃)14-15MP。

包襯渣線MgO-C磚的整體使用效果：

(1)LF/VD內(nèi)襯渣線鎂碳磚與熔池壽命基本相同，高溫性能和完整性好.抗渣蝕.耐熱震，適用于爐外精煉鋼包的需要，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，外形尺寸良好。

(2)渣線總工作時(shí)間平均為3663min，根據(jù)正常連續(xù)生產(chǎn)精煉，渣線壽命超過(guò)40爐，對(duì)大型LF精煉鋼包具有推廣價(jià)值。

鋼包渣線耐火材料標(biāo)準(zhǔn)

如果只考慮鋼包耐火材料被熔渣侵蝕，那么鋼包(包括精煉鋼包)渣線耐火材料的選材標(biāo)準(zhǔn)如下:

(1)對(duì)于溫度不太高、低CaO／SiO2比、氧化鐵含量非常低的熔渣，選用高鋁磚，尤其是高鋁磚，Al2O3為7O%~85%的高鋁磚，可獲得令人滿意的使用結(jié)果；

(2)對(duì)于高溫，CaO／SiO2.氧化鐵含量高的熔渣，選用鎂鉻磚即可獲得理想的使用壽命；

(3)對(duì)于高溫，CaO／SiO2小于2，氧化鐵含量低的渣，選用氧化鐵含量低的渣，MgO-CaO質(zhì)量耐火材料，特別是白云石磚，能取得很高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果；

(4)對(duì)于高溫，CaO／SiO2比和氧化鐵含量高，或者CaO／SiO2比和A12O3含量高的熔渣，MgO耐火材料是非常合適的選擇；

(5)對(duì)于從未接觸過(guò)熔渣的熔池低蝕區(qū)(鋼水線部位)，選擇含碳白云石磚.鋁鎂炭磚和鋁鎂尖晶石磚可獲得滿意的使用結(jié)果；

(6)實(shí)踐證明，在底部沖擊區(qū)選擇鋁鎂質(zhì)預(yù)澆件是一種非常成功的選材方案。

此外，還應(yīng)特別指出以下幾點(diǎn)：

(1)鋼包渣的組成取決于各種不同的影響，每個(gè)單獨(dú)處理步驟的化學(xué)分析是不同的。

(2)精煉鋼包渣線部位須選用含碳耐火材料。CaO／SiO2小于1.5的CaO／SiO2系熔渣，尤其是以CaO／SiO2大于2.0的CaO-Al2O3系熔渣是一種強(qiáng)侵蝕性熔渣，溫度高，經(jīng)常延長(zhǎng)電弧預(yù)熱周期和攪拌周期，所以只有MgO-CaO-C質(zhì)量(對(duì)前者)和MgO-C耐火材料的質(zhì)量(對(duì)于后者)可以適應(yīng)這種惡劣的操作條件。盡管如此，MgO-C／MgO-CaO-C質(zhì)量耐火材料還應(yīng)適應(yīng)預(yù)熱過(guò)程中長(zhǎng)期詢問(wèn)的氧化環(huán)境，因此需要仔細(xì)平衡如何適應(yīng)這些條件的碳?jí)A性產(chǎn)品的組成和性能。

(3)在真空中脫氣(RH.DH.APV等)會(huì)發(fā)生耐火氧化物成分的反應(yīng)，會(huì)加速鋼包耐火材料的腐蝕，并可能污染鋼水。

我們可以預(yù)見(jiàn)一些鋼包用耐火材料分解反應(yīng)的演變：

1)SiO2和Mgo分解生成SiO.Mg，甚至生成Si。因此，當(dāng)壓力下降到399.9Pa(3)以下時(shí)，鋼水處于真空脫碳狀態(tài)，SiO2會(huì)被鋼水中的碳侵蝕。

2)含P2O5.產(chǎn)品(不燒磚，含磷酸鋁).磷酸鈉或磷酸鈣結(jié)合劑的不定形料)會(huì)釋放磷。

3)Cr2O它會(huì)分解并產(chǎn)生，如CrO3.CrO2.CrO等化合物，甚至產(chǎn)生金屬鉻。

雖然引用這些反應(yīng)表明一些腐蝕機(jī)制（例如，碳被SiO氧化），但這些反應(yīng)實(shí)際上并不明顯，而且工作材料的數(shù)量很少。當(dāng)然，一些耐火材料根本沒(méi)有脫氧反應(yīng)，特別是石灰，在真空下幾乎沒(méi)有分解，氧化鋁在真空條件下也沒(méi)有脫氧反應(yīng)。

LF(V)渣線區(qū)位于高堿度爐渣區(qū).在高應(yīng)力條件下，損壞非常嚴(yán)重。因此，選擇耐腐蝕性。.抗熱震鎂碳磚較多。

一家海外公司在那里MgO-C(C15%)內(nèi)添加ZrB2(1.5%)作為抗氧化劑，其效果優(yōu)于添加金屬粉末的產(chǎn)品，無(wú)論是抗氧化還是耐爐渣侵蝕。其機(jī)制如下:2ZrB2+O2一ZrO2+B2O3

ZrO2對(duì)于高CaO/SiO2渣具有較高的耐腐蝕性，而2渣具有較高的耐腐蝕性，B2O三是形成高粘度熔體堵塞氣孔，防止氧化氣體滲入。磚在250年。t二次精煉包渣線的侵蝕率比原磚低30%。

海外某廠在130tLF爐渣線采用鎂碳磚，使用壽命達(dá)50次。海外工廠800家。tLF爐(底部除外)采用全鎂碳磚砌筑，使用壽命達(dá)110次。

某公司全襯采用鎂碳磚，使用壽命為110次，耐火材料單耗每噸鋼3.6kg。為了進(jìn)一步提高磚的耐久性，應(yīng)改進(jìn)磚的砌筑方法和磚型，鎂碳磚一般為水平弧形磚。在包口處用鐵皮覆蓋。為防止金屬添加劑因膨脹而向上移動(dòng)，鋼包口上部設(shè)有固定壓磚作為拱形磚。砌筑時(shí)，磚與鐵皮壓緊，縫隙用高鋁澆注料填充，使其牢固連接。從而提高熱應(yīng)力，起到保溫作用，防止包口磚溫度過(guò)熱，提高鎂碳磚的使用壽命