提高轉爐鎂鉻耐火材料熱震穩定性的方法

2021-01-08 鑫地耐材

由於轉爐的間歇操作特性,對鎂鉻耐火材料的熱震穩定性提出了嚴格要求。提高耐火材料的抗熱震性,可採取阻止裂紋擴展,消耗裂紋擴展動力,增加材料斷裂表面能,增加塑性,降低線膨脹係數,增加熱導率等途徑來實現。

(1)適當的氣孔率。表面裂紋並不會立即引起斷裂,嚴重的是由內部熱應力引起的剝落和斷裂。當適當增加氣孔率時,在熱衝擊作用下,製品內部裂紋長度變短,數量有所增加,裂紋相互交錯,形成網狀的程度增強,因此製品斷裂時需要的斷裂能增加,可有效地提高製品的熱震穩定性。耐火製品的最佳氣孔率通常控制在13%20%。

(2)控制原料的顆粒級配及選擇低膨脹、高導熱的原料。要獲得熱震穩定性好的鎂鉻耐火材料,就要求增大臨界顆粒尺寸,減小鉻礦顆粒中的細粉含量。採用線膨脹係數小的原料,以及添加高導熱係數的原料如Cu2O等。

(3)增加微細裂紋並形成網狀結構。利用耐火製品顆粒和基質線膨脹係數不一致的特性以及相變的體積效應,使製品內產生微細裂紋,對抵抗製品災難性破壞(熱剝落或斷裂)有著顯著的作用。試驗證明:增加耐火材料中的Al2O3含量或在鎂鉻耐火材料中加入適量的ZrO2可以明顯地改善鎂鉻材料的熱震穩定性。從試樣切口比較,加有ZrO2的試樣,其內部都有大量微細裂紋存在,正是由於這些微細裂紋的存在,吸收了裂紋擴展的能量,從而增強了試樣的熱震穩定性,但加入量不宜超過5%。

相關焦點

  • 提高耐火材料熱震穩定性的方法
    耐火材料抵抗溫度的急劇變化而不破壞的性能成為熱震穩定性,此種性能也成為抗熱震性或溫度急變抵抗性,它是材料力學性能和熱學性能對受熱條件的綜合反應。眾所周知,矽磚受急冷急熱容易產生裂紋、開裂,鎂磚易於剝落,通常被成為熱震穩定性低的材料或抗熱震性小的材料。反之,鎂碳磚等受急冷急熱時,不容易產生裂紋、開裂,則為熱震穩定性高或抗熱震性大的材料。
  • 影響煉銅鎂鉻質耐火材料使用壽命的三個主要因素
    經過不斷的實踐與研究可以了解到在耐火材料在轉爐吹煉實際操作過程中的使用壽命主要受三個因素的影響:化學侵蝕因素、熱學反應因素和機械因素。④特殊情況,在銅冶煉的過程中,由於加入的銅精礦中含有少量水分,而且在重砌爐襯的過程中,鎂鉻磚中含有少量水分,而這些水分的水化作用也對磚體有一定的影響。
  • 不同鎂鉻磚抗熱震與抗侵蝕性能對比
    根據原料以及生產工藝的不同,常用於銅冶煉工業中的鎂鉻磚可分為:1)普通矽酸鹽結合鎂鉻磚;2)直接結合鎂鉻磚;3)再結合鎂鉻磚;4)半再結合鎂鉻磚;5)共燒鎂鉻磚;6)熔鑄鎂鉻磚。這6種鎂鉻磚其抗熱震性及抗侵蝕性能不同,一般來說,耐火材料不能同時兼顧抗熱震性以及抗侵蝕性。
  • 氧化鉻、氧化鋁等物質對鎂鉻磚性能的影響
    在鎂鉻磚的生產過程中,會有多種的添加物存在,例如:氧化鉻、氧化鋁、氧化鋯等等,這些添加物對鎂鉻磚的性能具有非常重要的影響,具體如下所示:1、氧化鉻對鎂鉻質耐火材料的影響氧化鉻是鎂鉻質耐火材料的主要成分之一
  • 不同類型銅冶煉爐的工藝條件對耐火材料侵蝕影響
    然而由於窯爐需要連續或半連續地處理各種原料,因此每個窯爐以及每個批次窯爐的耐火材料的侵蝕機理有所不同,對於窯爐內襯耐火材料很難歸納出最好的操作實踐工藝。圖3所示為ISASMELT爐用後鎂鉻磚的一些化學反應機理,在本站文中中已經做了介紹。
  • 鋯英石對鎂質復相耐火材料各項使用性能的影響
    不燒鎂質復相耐火材料中適量引入鋯英石有利於提高系統的抗渣性及熱震穩定性,鋯英石中二氧化矽與鎂質材料中氧化鎂形成高熔點礦物相鎂橄欖石,同時鋯英石中二氧化鋯能吸收渣中的氧化鈣形成鋯酸鈣,堵塞材料中氣孔,抑制渣的進一步滲透等。
  • 什麼是GOR轉爐?其內襯耐火材料應如何選擇?
    由於復吹轉爐工藝解決了AOD爐風嘴壽命問題,因而爐齡大幅度提高。GOR轉爐煉鋼法於2006年初由西南某鋼廠引進,生產的鋼種主要為J系、200系和300系非超低炭不鏽鋼。投產初期受多方面原因影響爐齡較低,經過不斷的攻關改造現已取得了較高的爐齡,但仍存在一些問題有待於解決。
  • 9種常用有色金屬冶煉爐用耐火材料的使用現狀
    圖一閃速爐示意圖閃速爐(包括合成閃速爐和旋浮爐)使用的耐火材料大多為國產直接結合鎂鉻磚,再結合鎂鉻磚和少量高鋁磚,在關鍵部位採用進口電熔再結合鎂鉻磚和直接結合鎂鉻磚。圖二頂吹爐示意圖頂吹爐耐火材料多採用直接結合鎂鉻磚、電熔再結合鎂鉻磚和少量高鋁磚,也有採用鉻鋁尖晶石磚的,除放出口等個別關鍵部位外,頂吹爐上國產耐火材料(包括外資廠產品)已經佔據主導地位。
  • 鎂鋁/鎂鉻/鐵鋁尖晶石砂結構晶相與各項指標——耐火材料原料篇
    鎂鋁尖晶石具有良好的抗侵蝕能力、抗磨蝕能力,熱震穩定性好。按照合成方法分為燒結法和電熔法兩種。鎂鋁尖晶石固溶體熔點為2135℃。2.鎂鉻尖晶石砂:鎂鉻尖晶石砂是採用鎂質原料(燒結鎂砂天然菱鎂礦或海(滷)水氫氧化鎂製得的輕燒鎂粉)和鉻鐵礦配合,經人工合成(燒結或電熔)得到的以方鎂石基晶和二次尖晶石為主要礦物的鎂質復相耐火原料。
  • 低碳鎂碳耐火材料的研究
    鎂碳耐火材料具有優異的抗侵蝕性、抗熱震性和熱傳導性,且製備工藝簡單,被廣泛用作電爐、轉爐及精煉爐等的內襯材料。但傳統鎂碳磚在製備及應用過程中存在以下問題:1) 消耗大量石墨資源;2) 高的熱導率導致熱損耗增加,難以滿足二次精煉工藝要求;3) 高的碳含量容易引起鋼水增碳而汙染鋼水,不利於純淨鋼和超低碳鋼等的冶煉。
  • 有色金屬冶煉用各種鎂鉻磚耐火材料製品介紹
    生產鎂鉻磚用的原料有天然原料、合成原料以及工業氧化鉻與氧化鋁等。天然原料如各種級別的燒結鎂砂、普通鉻礦以及雜質含量低的鉻精礦。(2)直接結合鎂鉻磚。是由較純鎂砂與鉻精礦製作,雜質含量較低,磚的燒成溫度在1700℃以上。磚的顯微結構是耐火物晶粒之間多呈直接接觸,因此,其高溫性能、抗侵蝕性與抗衝刷性都較普通鎂鉻磚好。(3)共燒結鎂鉻磚:磚的顆粒與細粉皆由合成共燒結鎂鉻料構成,雜質含量低,在1750℃以上燒成。
  • 耐火材料最常用的六大類原材料都有哪些?
    耐火原料是指生產耐火材料產品所必需的材料。它是生產耐火材料的基礎。耐火原料大部分是天然礦物(如耐火黏土、高鋁礬土、矽石、鉻礦、菱鎂礦、白雲石、鎂橄欖石、鋯英石、藍晶石、矽線石、紅柱石等),隨著對耐火材料綜合性能要求的不斷提高,耐火材料生產中也越來越多地使用工業原料和人工合成原料(如工業氧化鋁、合成莫來石、人造耐火纖維、人造耐火空心球等)。
  • 鉻剛玉的性能及應用
    Cr2O3是耐火材料優質組分,可以與多種氧化物形成高熔點化合物。例如,Cr2O3與Al2O3可形成連續型固溶體,此固溶體的熔點2050℃以上;Cr2O3和MgO/FeO形成高熔點的鎂鉻尖晶石/鉻鐵尖晶石;Cr2O3與Cu2O可形成熔點在1600℃以上的化合物;Cr2O3與SiO2形成的低共熔物的熔化溫度達1720℃;等。
  • 鎂鉻磚在水泥迴轉窯、RH爐、煉銅爐上的應用與損毀
    過去燒成帶普遍使用鎂鉻磚,鎂鉻磚能夠抵抗水泥組分的侵蝕,來自水泥熟料的CaO與磚中的Fe2O3反應形成4CaO·Al2O3·Fe2O3,使磚易於粘附熟料;磚釋放的Cr2O3又有穩定窯皮中2CaO·SiO2的作用,因而鉻鐵礦對提高鹼性耐火材料的耐火性、抗侵蝕、抗熱震和掛窯皮性都有重要作用。
  • 劃重點,耐火材料檢測全攻略
    GB/T 3002-2017 耐火材料 高溫抗折強度試驗方法GB/T 3003-2006 耐火材料 陶瓷纖維及製品GB/T 3007-2006 耐火材料 含水量試驗方法GB/T 4984-2007 含鋯耐火材料化學分析方法GB/T 5069-2015 鎂鋁系耐火材料化學分析方法GB/T 5070-2015 含鉻耐火材料化學分析方法
  • 鎂鉻磚製品的種類與其使用性能及應用分析
    鎂鉻磚通常用於生產鎂鉻尖晶石磚製品的原料主要為鎂砂、鉻礦、合成鎂鉻砂,有時加入少量添加劑。現今商業交往流行最廣的品種提法有普通鎂鉻磚、直接結合鎂鉻磚、再結合(半再結合)鎂鉻磚和不燒鎂鉻磚等。1.普通鎂鉻磚:普通鎂鉻磚一般是由燒結鎂砂(MgO質量分數在89%~92%之間)和耐火級鉻礦為原料生產的,由於雜質多,耐火晶粒間為矽酸鹽結合。國內通常所說的鎂鉻磚,一般是指燒成的普通鎂鉻磚,也稱矽酸鹽結合鎂鉻磚,簡稱鎂鉻磚。
  • 煉鋼轉爐分幾種?都需要什麼性能的耐火材料
    一、氧氣頂吹轉爐氧氣頂吹轉爐是煉鋼轉爐中應用最廣泛的一種,它是將主要原料即鐵水和返崗等裝入爐內,並加入石灰石,螢石等輔助材料,再從爐口通入氧氣槍把純氧氣吹進鐵水中進行冶煉的一種煉鋼方法。氧氣頂吹轉爐由於具有不用外來燃料,設備和生產費用低,生產效率高,建設速度快等優點,因此得到迅速普及,已經為當代煉鋼的主要設備。氧氣頂吹轉爐的容量是以爐役期平均出鋼水量(t)來表示。氧氣頂吹轉爐的爐體是由戴雛形爐槽、圓柱形護身、球缺行護底和出鋼口等部位組成。
  • 鎂鈣系耐火材料具備的6大特性
    鎂鈣耐火材料生產廠家數量不斷增加,原有鎂鈣耐火材料生產廠家的規模不斷擴大,鎂鈣耐火材料的品種不斷豐富,新型鎂鈣耐火材料不斷研製成功,特別是鎂鈣質不定形耐火材料,例如鋼包噴補料,轉爐噴補料,RH爐噴補料,自流熱補料,中間包塗抹料,乾式搗打料等,並很快投入規模化生產使用。
  • 決定耐火材料的高溫使用性能的4個指標
    因此在生產工藝中應考慮採取適當措施來保證和提高原料的純度。耐火度不是一種物質所特有的絕對物理量,是材料在特定試驗條件下測定的達到特定軟化程度時的相對技術指標。將試驗物料按規定方法做成截頭三角錐(簡稱試錐),與在特定升溫速率下具有固定彎倒溫度的標準截頭三角錐(簡稱標準錐),在既定升溫速率和一定氣氛條件下加熱,以試錐的彎倒程度與標準錐彎倒程度相當的對比方法測定耐火度。