發(fā)布時(shí)間：2021/9/15 18:02:01

耐火材料是高溫窯爐的內(nèi)襯，在冶金行業(yè)的高爐熱風(fēng)爐、鋼包等設(shè)備中起到保護(hù)作用，可以這樣說(shuō)，沒(méi)有耐火材料，冶煉設(shè)備是無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)的。

耐火材料可以阻擋鋼包與鋼水的接觸，延長(zhǎng)鋼包的使用壽命。

冶金加熱爐使用的耐火材料如何選擇？

選擇砌磚材料時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題:一是要量身定做，自給自足，注意區(qū)域資源的特點(diǎn)，合理選擇砌磚材料。其次，考慮爐體砌體的工作特點(diǎn)，做到技術(shù)正確。

不同風(fēng)格的加熱爐和爐體的不同部位有不同的工作條件。因此，在使用砌磚材料時(shí)，應(yīng)充分考慮砌體作業(yè)的特點(diǎn)。

加熱爐不同部位的工作溫度不同，砌體材料的選擇應(yīng)選擇不同品種和等級(jí)的產(chǎn)品。對(duì)于溫度應(yīng)力較大的爐體或部位，應(yīng)選擇熱穩(wěn)定性較好的數(shù)據(jù)。應(yīng)選擇耐壓強(qiáng)度高的應(yīng)選擇耐壓強(qiáng)度高的數(shù)據(jù)，選擇時(shí)應(yīng)考慮荷載軟化點(diǎn)。

某些砌塊材料，例如震底熱處理爐底，要接受機(jī)械沖擊和工件碰撞，可選用礬土水泥耐火混凝土整體搗固結(jié)構(gòu)。環(huán)形爐底應(yīng)考慮裝卸過(guò)程中工件的碰撞和沖突，可采用高鋁磚或鉻礦打結(jié)。對(duì)于一些機(jī)械損壞特別嚴(yán)重的部位，應(yīng)考慮部分更換或修復(fù)的便利性。

砌體接觸腐蝕介質(zhì)的部位應(yīng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)選擇耐火材料，如均熱爐底、推鋼連接加熱爐的均熱床、反射爐的爐床等。，因?yàn)樗鼈儽谎趸�鐵皮渣腐蝕。推薦用鎂磚砌筑，各種耐火產(chǎn)品只有抵抗化學(xué)腐蝕才能看到爐料。

冶金工業(yè)中廣泛使用耐火材料。耐火材料與鋼水的相互作用及其對(duì)鋼水和鋼材質(zhì)量的影響:使鋼水和鋼材產(chǎn)生非金屬夾雜；耐火材料的碳化對(duì)鋼水和鋼材質(zhì)量的影響；耐火材料的脫硫有利于提高鋼水和鋼材質(zhì)量；耐火材料的脫磷有利于提高鋼水和鋼材質(zhì)量。

耐火材料一般可分為：酸性耐火材料(石英.硅磚)；半酸性耐火材料(半硅磚)；中性耐火材料(鉻磚、粘土磚、高鋁磚)；堿性耐火材料(鎂磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白云石磚、鎂砂、白云石、鎂耐火泥)等。堿性耐火材料因其耐火性高、熱穩(wěn)定性好、耐渣性好而被廣泛應(yīng)用于冶煉設(shè)備中。

轉(zhuǎn)爐、電爐煉鋼過(guò)程中，鋼液會(huì)對(duì)爐襯耐火材料產(chǎn)生機(jī)械沖刷，耐火材料的元素溶入鋼液，與鋼水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鋼結(jié)構(gòu)爐襯的機(jī)械腐蝕及其化學(xué)反應(yīng)：一方面，爐襯的損壞和腐蝕；另一方面，它又會(huì)影響鋼、水的質(zhì)量。熔池內(nèi)的鋼液與耐火材料在煉鋼過(guò)程中的相互作用，對(duì)鋼水和鋼材質(zhì)量的影響主要有五個(gè)方面：

1.耐火材料的脫落導(dǎo)致鋼水和鋼中的非金屬夾雜。

冶煉過(guò)程中，爐襯耐火磚受侵蝕后，磚的脫碳層和反應(yīng)層因結(jié)構(gòu)變化而松弛。熔融鋼水、爐渣、爐氣、鐵水和散料的加入。廢鋼的機(jī)械沖刷使耐火材料脫落，卷入鋼溶液中，形成非金屬夾雜物。非金屬夾雜物在鋼材中的性能與鋼材本身有很大不同。

從力學(xué)角度來(lái)看，非金屬夾雜物的存在部分是鋼的應(yīng)力集中點(diǎn)，對(duì)鋼的強(qiáng)度、剛度和耐久性有很大影響。因此，非金屬夾雜是影響鋼材質(zhì)量的嚴(yán)重缺陷之一。

耐火材料的構(gòu)成元素與鋼水中的非金屬元素相互反應(yīng)。

產(chǎn)生非金屬夾雜物構(gòu)成耐火材料的一些元素直接溶解在鋼水中，增加了熔池中的氧、碳等非金屬元素。在一定條件下，鋼水中的非金屬元素相互反應(yīng)產(chǎn)生非金屬夾雜物。同樣，也會(huì)對(duì)鋼水和鋼材質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

3.耐火材料增碳對(duì)鋼水和鋼材質(zhì)量的影響。

80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型堿性耐火材料——碳復(fù)合耐火材料。碳復(fù)合耐火材料一般含有3%~30%的碳。碳氧化反應(yīng)是煉鋼過(guò)程中的重要反應(yīng)。將鋼水中的碳氧化降低到煉鋼號(hào)的規(guī)格中，是煉鋼的重要任務(wù)之一。

在熔煉純鋼和超純鋼時(shí)，其脫碳會(huì)增加鋼水含碳量，并改變鋼的成分，特別是熔煉純鋼或超純鋼時(shí)，脫碳會(huì)嚴(yán)重影響鋼水質(zhì)量。耐火材料的脫碳機(jī)理是：經(jīng)過(guò)一定程度的冶煉與耐火材料之間存在一定的液相隔離層。反應(yīng)物在耐火材料表面形成固相產(chǎn)物層，該物質(zhì)中的元素通過(guò)其擴(kuò)散進(jìn)入鋼液。

鋼中的某些元素和氧化物主要通過(guò)耐火磚反應(yīng)層到達(dá)鋼渣中脫碳層反應(yīng)界面，在相遇處進(jìn)行脫碳反應(yīng)。因此，鋼水的成分受到影響。碳氧化后產(chǎn)生CO氣泡，長(zhǎng)大后上浮，通過(guò)渣層排出。碳氧化會(huì)影響鋼水中氧等其他成分的含量。從而對(duì)鋼水及鋼的質(zhì)量也有一定的影響。但是[CO]氣泡的上浮與排出，對(duì)金屬熔池具有很強(qiáng)的攪拌作用，使鋼水的成分和溫度得到均勻，改善鋼水化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力條件。

4.耐火材料的脫硫有利于改善鋼水和質(zhì)量。

硫磺在鋼中以硫化物的形式存在，硫?qū)Υ蟛糠咒摱加泻�。其�?duì)鋼材性能的主要影響：使鋼的熱脆性、降低其力學(xué)性能和焊接性能。因此，降低和控制鋼中硫的含量有利于提高鋼的質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)果表明，耐火材料在高溫下產(chǎn)生一定的液相。介于鋼水熔液和耐火材料之間的液相層通常是硅酸鹽熔體，其組成和結(jié)構(gòu)與熔渣非常相似。

因此，它還具有熔渣的氧化還原；脫硫、磷和吸附鋼液中的夾雜物。熔池鋼液的脫硫機(jī)理為：進(jìn)入耐火材料液相隔層的硫離子經(jīng)液相向耐火材料層擴(kuò)散，與耐火材料中的CaO粒子反應(yīng)，在CaO顆粒表面形成CaS層�；瘜W(xué)式為(CaO)+[S]=(CaS)+[O]表明CaO有較強(qiáng)的脫硫效果。含碳酸鈣系列耐火材料具有很強(qiáng)的脫硫效果。

5.耐火材料的脫磷有利于鋼水的改善和質(zhì)量。

鋼中磷以磷化鐵的形式存在，而大部分鋼中對(duì)磷是有害元素。它對(duì)鋼材性能的主要影響:降低鋼材的塑性、韌性、耐焊性和冷脆性。其除磷效果與爐渣相同�；�本原理是鋼水中磷氧化產(chǎn)生P2O5。因?yàn)镻2O5氣體是不穩(wěn)定的，要求浮至渣鋼表面的液面與耐火材料液相中的堿性氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成的磷酸鹽溶解在渣中，使鋼中的磷被排出。耐火材料能有效去除一定含磷量，有利于提高鋼水、鋼的質(zhì)量。

近幾年來(lái)，隨著工業(yè)、國(guó)防、航天等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，高質(zhì)量鋼材的需求不斷增加。在冶煉純鋼等高質(zhì)量鋼時(shí)，必須高度重視并深入研究鋼液與耐火材料之間的反應(yīng)對(duì)鋼質(zhì)量的影響。同時(shí)也為開(kāi)發(fā)能夠凈化鋼水的新型耐火材料提供了依據(jù)。

粉末冶金電爐的建筑材料和耐火材料的要求

粉末冶金電爐的建筑材料主要包括耐火材料、保溫材料、金屬材料和一般建筑材料，這將有助于粉末冶金電爐的設(shè)計(jì)。一、耐火材料概述凡具有抗高溫作用和高溫下無(wú)物理化學(xué)作用的材料均稱為耐火材料。電爐通常在高溫下操作，所以筑爐材料是重要的。在電爐的設(shè)計(jì)和制造中，充分了解耐火材料的性能、具體要求和選擇原則是提高爐子壽命、降低成本、節(jié)約電耗的重要環(huán)節(jié)。電爐襯里耐火材料的要求主要有:1。用于高溫時(shí)，不軟化、不熔，應(yīng)具有一定的耐火性，規(guī)定其耐火下限為1580℃，低于此溫度不屬于耐火材料。2.能夠承受結(jié)構(gòu)的建筑荷載和作用應(yīng)力，在高溫下不喪失結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。3.體積在高溫下穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的膨脹應(yīng)力和收縮裂紋。4.當(dāng)溫度急劇變化時(shí)，不會(huì)破壞。5.它能抵抗熔融金屬、爐渣、氧化鐵皮和爐氣的侵蝕，即具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。6.耐磨性能好，耐沖擊。7.外形整齊，尺寸準(zhǔn)確，公差不得超過(guò)一定范圍。

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