論鎂鈣磚的抗剝落性能
產(chǎn)品別名 |
回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯,加熱爐內(nèi)襯,鼓風(fēng)爐內(nèi)襯,高爐內(nèi)襯 |
面向地區(qū) |
全國 |
品牌 |
正耐 |
加工定制 |
是 |
根據(jù)產(chǎn)生的原因,鎂鈣耐火磚的剝落分為熱剝落和結(jié)構(gòu)剝落。熱剝落是鎂鈣磚在使用過程中,由于爐溫周期性地急劇變化而引起的工作面剝落。鎂鈣磚所服役的AOD爐﹑VOD爐和LF爐等精煉設(shè)備,均為間歇操作,爐溫變化頻繁,變化幅度大。如AOD爐精煉不銹鋼時(shí),在兌入鋼水前爐溫降至1300℃左右,氧化脫碳期爐溫高可達(dá)1750℃左右,還原期爐溫在1650℃左右。另外,每次加入爐料都會(huì)造成爐溫下降。在整個(gè)精煉過程中,爐溫如此頻繁和大幅度的變化,必然在鎂鈣磚工作端內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力,在熱應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂紋,隨著裂紋的不斷增加和擴(kuò)展,鎂鈣磚的工作端出現(xiàn)開裂,進(jìn)而發(fā)生剝落。
結(jié)構(gòu)剝落是高溫爐渣通過氣孔和裂紋滲入到鎂鈣磚的內(nèi)部,在磚的工作端形成一定厚度的變質(zhì)層,在爐溫急劇變化時(shí),由于變質(zhì)層各礦物之間、變質(zhì)層與原磚層之間熱膨脹性能的差別,在變質(zhì)層內(nèi)部、變質(zhì)層與原磚層之間產(chǎn)生不同方向的裂紋,隨著裂紋不斷的增加和擴(kuò)展,導(dǎo)致變質(zhì)層不斷的剝落。
與其他鎂質(zhì)耐火制品(如鎂磚、鎂鉻磚等)相比,鎂鈣磚具有更優(yōu)良的抗剝落性能。這是因?yàn)殒V鈣磚中的CaO在高溫下具有較大的蠕變性,能夠緩沖由于溫度急劇變化在磚內(nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力,抑制磚內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展,提高了鎂鈣磚抗熱剝落的能力。另一方面,鎂鈣磚中的CaO與爐渣中的SiO2反應(yīng)生成高熔點(diǎn)的礦物,提高了爐渣的粘度,使?fàn)t渣更難于滲入到磚的內(nèi)部,使變質(zhì)層減薄,提高了鎂鈣磚的抗結(jié)構(gòu)剝落性能。鎂鈣磚中的CaO賦予了它良好的抗剝落性能。因此,提高鎂鈣磚的CaO含量,尤其是提高基質(zhì)中的CaO的含量,并使其在基質(zhì)中均勻分布,可顯著提高鎂鈣磚的抗剝落性能。如上世紀(jì)80年代,日本旭玻璃公司和日新鋼鐵公司周南鋼鐵廠,共同研制出一種VOD爐用CaO-MgO-白云石磚[2]。即向MgO-白云石磚的基質(zhì)中添加高純電熔CaO砂細(xì)粉,改進(jìn)了磚的耐熱剝落性能和耐結(jié)構(gòu)剝落性能。在45tVOD爐上使用,比原MgO-白云石磚壽命延長50%。該磚的主要理化指標(biāo)為:MgO51.3%,CaO46.5%,SiO20.5%,Al2O30.2%,F(xiàn)e2O30.9%,顯氣孔率10.8%,常溫耐壓強(qiáng)度69MPa,體積密度3.04g?cm-3。
鎂鈣磚內(nèi)的氣孔可緩沖鎂鈣磚內(nèi)的熱應(yīng)力,能阻止裂紋的產(chǎn)生和進(jìn)一步擴(kuò)展,有利于提高鎂鈣磚的抗熱剝落性能。但是,鎂鈣磚內(nèi)的氣孔,特別是貫通氣孔使?fàn)t渣更容易滲入到鎂鈣磚的內(nèi)部,形成較厚的變質(zhì)層,加快了鎂鈣磚發(fā)生結(jié)構(gòu)剝落。因此,鎂鈣磚內(nèi)的氣孔對鎂鈣磚的抗剝落性能的影響具有兩重性,在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)綜合考慮多方面的因素,確定鎂鈣磚的氣孔率適宜的數(shù)值范圍,以取得更好的使用效果。用于AOD爐的燒成鎂質(zhì)白云石磚的氣孔率控制在10-12%為宜。
生產(chǎn)鎂鈣磚時(shí),增加大顆粒配比,適當(dāng)減小中顆粒和細(xì)粉的配比,可提高鎂鈣磚的抗剝落性能。
鎂鈣磚的粉料中添加適量的ZrO2細(xì)粉,在基質(zhì)中生成高熔點(diǎn)礦物CaZrO3,它能有效的阻止裂紋的產(chǎn)生,提高鎂鈣磚的韌性和抗剝落性能。
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