钢铁行业窑炉使用耐火材料的性能分析,由科瑞耐火材料厂家整理分享。
钢铁冶炼耐火材料在使用中钢水通过其内孔或表面,优良的抗热震性是钢铁冶炼耐火材料能否使用的前提,否则在1500℃以上钢水苛刻的热震条件下材料容易发生开裂、断裂等,引起材料的失效,造成生产中断甚至引发安全事故等。
钢铁冶炼耐火材料不同部位所受微环境亦不同,造成不同部位蚀损不同,依据“木桶”效应,关键部位侵蚀速度的大小决定使用周期,这是钢铁冶炼耐火材料的另外一个显著特点,如浸入式水口渣线受熔钢和熔渣的交替侵蚀,其侵蚀速度远大于碗部、出钢口等部位的侵蚀速度,渣线部位能否耐侵蚀是决定连铸炉次高低的决定性因素。优良的抗侵蚀性是保证钢铁冶炼耐火材料在钢水、熔渣作用下能够长时间使用的重要条件,也是其功能得以实现的基础,对于钢铁生产节奏的稳定、效率的提高、产品质量的保证有重要影响。出色的功能是适应钢铁生产工艺的需要,提高冶炼效果的必要条件,如透气元件的透气、搅拌功能,制约钢水成分、温度的均匀性以及夹杂物上浮的效率等,对钢水的二次精炼效果有较大影响。
通常,耐火材料的热物理性能和结构决定其抗热震性能,其组成和显微结构决定抗侵蚀能力。对钢铁冶炼耐火材料而言,就组成、结构、性能调控来说,抗热震性和抗侵蚀性是相互制约的,提高抗侵蚀性将导致抗热震性变差,反之亦然,难以使钢铁冶炼耐火材料兼备优良的抗热震性保证使用安全同时又抗侵蚀长寿。另外对于钢铁冶炼耐火材料来说,功能的设计也会影响到材料的抗热震性和抗侵蚀性。如根据Hasselman裂纹扩展的能量理论,高抗热震性能需要材料具有高热导率、低线膨胀系数、高气孔率及低弹性模量等。
在钢铁冶炼耐火材料设计制备时常采用提高石墨、熔融石英等的含量来改善其抗热震性。但是,熔融石英抗渣性差,高碳含量、高气孔率材料不耐钢液冲蚀且产生污染,使材料功能劣化使用周期只有几小时;含碳材料中含有石英会导致非金属夹杂物增多,也会严重损害钢坯质量。因此钢铁冶炼耐火材料设计的原则是平衡抗热震性、抗侵蚀性以及功能,目标是协同提高热震性、抗侵蚀性,并保证优良的功能,这不仅是发展高性能钢铁冶炼耐火材料的关键,也是制约其他耐火材料改善耐火材料使用周期的共性关键技术。
科瑞耐材生产的钢铁冶炼耐火材料有:粘土耐火砖、高铝耐火砖、刚玉砖、镁砖、碳砖、硅砖、格子砖、高铝耐火球、铁沟耐火浇注料、干式捣打料、高炉内衬喷涂料、中间包耐火涂料等。