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高炉炉缸用耐火材料重要的技术指标——微气孔化指标

发布日期:?2019-09-23 09:54:43????阅读量(112)????作者:张红

炭砖、陶瓷杯用刚玉质砖和碳复合砖,这3种耐火材料的具体性能指标一直是耐火材料研发者和耐火材料选用者关注的焦点。耐火材料的技术指标众多,从炉缸部位耐火材料的研发历程和选用原则来看,除了在之前曾提到的热导率、铁水溶蚀指数、抗炉渣侵蚀性外,还有一项重要的技术指标——微气孔化指标。正确理解这4项指标的作用机理,无论是对耐火材料企业还是钢铁企业都尤为重要。

耐火材料的微孔化指标包括透气度、平均孔径和小于1μm孔容积率容炉缸部位耐火材料的微孔化指标与侵蚀程度有关,包括铁水的渗入,锌、碱金属的化学侵蚀,CO2和水蒸气的氧化侵蚀等。微气孔化指标的提高可以抵御或减缓部分侵蚀的发生。除此之外,微孔化指标的提高也有利于提高砖衬的力学性能,抵御铁水冲刷带来破坏,同时减少热应力导致的“环裂”现象发生。

提高耐火材料微孔化指标的措施主要通过引入硅、铝等元素,利用其在焙烧过程中形成的晶须填补空隙。例如,在原料中引入了一定量的硅元素,经研究发现在焙烧过程中形成了Si—O—N晶须,此晶须填补了原来空隙的位置,提高了耐火材料的微孔化指标。综合表1中的3项指标可以得出,碳复合砖的微气孔化指标较为理想。

表1 国内外典型高炉耐火材料微气孔化指标

从以上分析来看,高炉炉缸的侵蚀机理受多种复杂因素共同影响,对炉缸部位耐火材料的质量提出了更高的要求。耐火材料的各种性能指标是互相影响的,因此不应强调单一性能的提高,应注重各项性能协调综合提高。通过几种耐火材料的对比,表明碳复合砖的综合性能优于炭砖和刚玉质砖,更适用于高炉炉缸部位。

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