- 企業(yè)
- 供應(yīng)
- 求購
- 資訊
煉鋼工藝中除了轉(zhuǎn)爐耐火材料內(nèi)襯壽命高以外(由于運(yùn)用濺渣護(hù)爐工藝)，煉鋼電爐以及精煉鋼包的耐火材料內(nèi)襯壽命都不高，其中精煉鋼包壽命更為短暫。大部分耐火材料內(nèi)襯的壽命主要取決于渣線部位內(nèi)襯的侵蝕狀況，然而絕大部分渣線部位選用鎂碳磚作為內(nèi)襯材料，因此，要提高耐火材料內(nèi)襯使用壽命，就必須深入了解鎂碳磚的侵蝕過程及機(jī)理。
通過對(duì)鎂碳磚試樣的試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)鋼渣的堿度對(duì)鎂碳磚侵蝕的影響如下所示：
對(duì)侵蝕界面處的試樣光片進(jìn)行掃描電鏡觀察以及能譜分析結(jié)果如圖1至圖3所示。
通過掃描電鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)在非氧化性鋼渣中無法觀察到過渡層，這是由于鋼渣無法侵蝕石墨的結(jié)果。圖1、圖2和圖3中深灰色的物質(zhì)為鎂砂顆粒，白灰色的物質(zhì)為鋼渣，黑色的物質(zhì)絕大部分為石墨，由圖可以看出爐渣堿度為1.2時(shí)鎂砂的侵蝕深度大概為35μm，爐渣堿度為1.0時(shí)鎂砂的侵蝕深度大概為280μm，爐渣堿度為0.8時(shí)鎂砂的侵蝕深度大概為232μm，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)堿度為1.0時(shí)其侵蝕反應(yīng)最為激烈，其次是爐渣堿度為0.8時(shí)，爐渣堿度為1.2時(shí)侵蝕能力最差，并且由圖可以看出爐渣可以通過晶界侵蝕鎂砂，因?yàn)榫Ы缰械碾s質(zhì)更加容易和爐渣形成低熔點(diǎn)化合物，進(jìn)而分解侵蝕整個(gè)鎂砂。從圖中還可以發(fā)現(xiàn)原始爐渣并沒有像上一組試樣直接與鎂砂大面積接觸，而是不接觸或是接觸面積很小，這是因?yàn)闋t渣中基本上不含氧化性很強(qiáng)的物質(zhì)，爐渣中物質(zhì)很難把鎂碳磚中的石墨氧化侵蝕掉，導(dǎo)致爐渣從鎂碳磚的空隙中滲透進(jìn)去并與鎂砂顆粒進(jìn)行侵蝕反應(yīng)，這個(gè)過程可以從側(cè)面放映出石墨對(duì)于非氧化性渣有很強(qiáng)的抗侵蝕性能。整個(gè)侵蝕過程中反應(yīng)主要發(fā)生在鎂砂周圍，那么可以認(rèn)為遠(yuǎn)離鎂砂的爐渣成分即為原始爐渣的成分，通過能譜分析得出鎂砂附近的爐渣幾個(gè)點(diǎn)以及遠(yuǎn)離鎂砂爐渣幾個(gè)點(diǎn)的成分，取點(diǎn)位置如圖1、圖2以及圖3中黑點(diǎn)所示，取各個(gè)點(diǎn)成分的平均值，結(jié)果如表1、表2所示。通過對(duì)比爐渣的成分變化推斷出堿度對(duì)侵蝕反應(yīng)的影響。由于能譜分析測(cè)定氧原子存在誤差，因此只測(cè)定其元素原子百分比。
表1不同堿度爐渣的原始成分
表2不同堿度的爐渣溶解鎂砂后的成分
由表1可以看出，遠(yuǎn)離鎂砂的爐渣能譜分析結(jié)果與原始爐渣成分基本相同，通過對(duì)比各個(gè)元素原子百分比的變化，可以看出與鎂砂反應(yīng)后渣的成分相比發(fā)生了變化，主要是渣中Mg元素的原子百分比增加，其各個(gè)元素原子百分比如表2所示，由此變化可以推斷出由于鎂砂被渣侵蝕，導(dǎo)致渣中Mg元素原子百分比增加，在靜態(tài)熱侵蝕實(shí)驗(yàn)過程中，原始爐渣與鎂砂顆粒進(jìn)行反應(yīng)形成低熔點(diǎn)相從而被侵蝕，其中由于鎂砂晶界中含有各種雜質(zhì)，因此爐渣從鎂砂晶界開始侵蝕，逐漸使鎂砂被分割開，然后慢慢被侵蝕。
圖4Al2O3含量為10%的CaO-MgO-SiO2系相
鎂砂被爐渣侵蝕的主要反應(yīng)由Al2O3含量為10%的CaO-MgO-SiO2的相圖可以得出，堿度為1.0的爐渣主要成分為鈣鎂橄欖石CMS(CaO·MgO·SiO2)以及大量的假硅灰石(α-CaO·SiO2)，該渣系與鎂砂反應(yīng)很容易形成大量的低熔點(diǎn)相鈣鎂橄欖石(CMS，熔點(diǎn)為1490℃)，因此爐渣堿度為1.0時(shí)，爐渣對(duì)鎂砂的溶解能力最強(qiáng)，也就是侵蝕能力最強(qiáng)，當(dāng)爐渣堿度偏高時(shí)，由相圖可得爐渣與鎂碳磚形成低熔點(diǎn)相的量相對(duì)較少，使其對(duì)鎂碳磚的侵蝕能力大大減弱，當(dāng)爐渣堿度偏低時(shí)，爐渣也會(huì)跟鎂砂形成大量的鈣鎂橄欖石，除此之外還會(huì)形成熔點(diǎn)為1557℃的硅酸鎂MS相(MgO·SiO2)，因此爐渣堿度小于1.0時(shí)，爐渣對(duì)鎂砂也有相當(dāng)強(qiáng)的侵蝕能力。
結(jié)論
在非氧化性爐渣堿度為1.0條件下，由于爐渣可以跟鎂砂形成大量的低熔點(diǎn)物質(zhì)-鈣鎂橄欖石CMS(CaO·MgO·SiO2)，導(dǎo)致其對(duì)鎂砂的侵蝕能力很強(qiáng);當(dāng)堿度大于1.0和小于1.0時(shí)，由于形成的復(fù)合氧化物熔點(diǎn)變高，使?fàn)t渣的侵蝕能力減小，但爐渣依舊具有很強(qiáng)的侵蝕能力。
評(píng)論區(qū)
