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铁水包用浇注料

发布时间:2021/04/09 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:64

铁水预处理技术从以下的三方面得到进展:

(1)从脱琉到脱硅、脱磷、处理对象扩大;

(2)以现在的设备(出铁沟、铁水罐、混铁车)开发铁水处理技术;

(3)附加专用设备的铁水处理技术的开发。

铁水预处理是从脱硫开始的,当时,把纯碱投入到出铁沟或是铁水罐中,在铁水的自然搅拌下脱硫反应十分充分,但从提高脱硫率和作业效率方面看,铁水的强烈搅拌变得很必要,通过组合各种搅拌方式并以现在的设备或是新设专用设备为对象,诞生了各种脱硫方式。表1为新的脱硫法的代表实例。

有关炉外脱硫的方法,以往通过滚筒炉的高磷生铁的CaO脱硫方式,于20世纪30年代在Sturzelburg进行 了采用,二战结束后,这种方法一部分好像进行了应用。战后最初正式的强烈搅拌型方式:大概是通过石墨质喷枪、用N2向铁水罐内喷吹N2气的搅拌法(图1),接着,从铁水罐底部用塞棒进行气体搅拌的GAZAL法同样的得到了普及。总而言之,搅拌用气体喷吹的耐火材料左右着其工艺的成功与否,之后,出现了许多的脱琉的工艺方法,见表1。

除以上方法之外,在20世纪70年代所开发的脱硫工艺中,作为耐火材料中有意义的装罝是虹吸铁水罐法、电磁输送槽法等。

从1970年前后开始使用混铁车脱硫处理方式,这是从喷枪里用N2气把CaC2等脱硫剂进行喷吹的方法,日本、西德等国家迅速普及开来,其结果如示例那样,招致了内衬寿命的缩短。

进入20世纪80年代之后,铁水处理的内容扩大到脱硅、脱磷,借助出铁沟、混铁车或是新的专用设备以及这些设备的相互组合,诞生了各种铁水预处理工艺,表2为1990年前后日本各公司的设备状况,图2为新日铁、君津炼铁厂的工艺过程实例。

无论是专用设备还是以往的设备,对其耐火材料的影响因素大致分为:

(1) 强烈搅拌铁水流体的作用;

(2) 热冲击下脱落;

(3) 和处理剂之间相互作用。

对于(1)来讲,所确认的是铁水对耐火材料接缝处、龟裂发生部位的浸蚀影响较大,特别是用不定形耐火材料的情况下,要重视内衬、喷枪等的搅拌用材质的龟裂发生。也就是说,热容积稳定性和下面章节所论述的抗蠕变特性的重要之所在。另外,有关铁水的化学反应,研究了混铁车用耐火材料内衬的问题对于铁水中C的还原,至少在常温下是可以忽视的。另外,有来自于含碳类耐火材料的C以及SiC在铁水中析出的可能性,由于所形成的SiO2保护膜等的效果而被防止,也不需要给予特别的重视。

(AI2O3+ SiO2)+2[C]→(Al2O3)+[Si] +2CO

关于(2)的问题,在铁水和渣等浸蚀部位的结构脱落的情况下具有很大的影响,例如,Al2O3-SiO2系混铁车内衬的情况下,Al2O3含量在60%以上时,有报告指出渣浸蚀部位的结构脱落现象增大。

处理剂的影响问题经过许多的研究而得到了确定,处理剂的主要物质用化学式表示为:

(1) 脱硫用:CaC2,Na2CO3,CaO,Mg;

(2) 脱硅用:Fe2Q3;

(3)脱磷用:CaO,CaCl2,CaF2,NaCO3。

至20世纪70年代为止,脱硫剂的主要物质是CaO2,这种脱硫剂对耐火材料的侵蚀性弱,长时间和耐火材料接触时,还原耐火材料中的SiO2而使组织产生变化,同时由于生成的CaO而接受助熔剂的作用,这一点得到确认。其结果是从黏土耐火砖向SiO2含量极少的高铝耐火砖材质转变。CaC2在石油危机之后使用量减少,CaO代替了CaC2。

Na2CO3具有下面的脱硅作用,已经通过在混铁炉内行为调査得到了证实。

(Na2CO3)+ [Si]→(Na2O·SiO3)+ [C]

生成的Na2O-SiO2类物质增大了渣的侵蚀性。

1980年以后,在考虑Na2CO3、CaO、Fe2O3、CaF2等对铁水预处理用耐火材料侵蚀性高的处理剂的稳定性的基础之上,由于强烈搅拌作用下的渣、处理剂、铁水的流动速度不能忽视。从20世纪50年代所开始的冷模拟研究对耐火材料表面的(一般是反应变质层)的损耗(熔损、摩擦损耗)问题整理为下面的公式:

式中,dn/dt为损耗速度;k为常数;u为渣、处埋剂的速度。

铁水预处理用耐火材料,需要以上各种材质的综合调整,1980年之后耐火材料的中心材质变为AI2O3-SiC-C系,这种成分系(或是其相似类)从现状的使用条件、制造技术、经济性上,可以说是