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流鋼磚用耐火材料研究

編輯:耐火澆注料   時間:2019-12-11    瀏覽:   

       隨著用戶對鋼材質量要求的日益提高,對鋼材純凈度提出了更高的要求,普遍認為氧、硫、磷、氫、氮 和非金屬夾雜物是影響鋼材純凈度的主要因素。煉鋼用耐火材料和鋼材的純凈度有直接的關系。

        流鋼磚通常用在底鑄澆鋼法中,因其和熔融金屬直接接觸,且受到沖刷和化學作用,嚴重影響鑄件的質 量,因此有必要對其進行深入的研究。本文中,主要對比研究了鑄鋼用高鋁磚和莫來石流鋼磚與熔融金 屬反應后的表面形貌、元素組成和反應層厚度,分析了影響鋼水質量的原因。

1 流鋼磚與鋼水的相互作用

影響鋼材純凈度的原因主要分為兩大類,一是由于煉鋼操作過程造成的,如熔解與脫氧過程;二是煉鋼 用耐火材料造成的,如流鋼磚、水口磚、鋼管磚等。

流鋼磚通常用在底鑄澆鋼法中,當鋼水從鋼水罐向鋼錠模流入的過程中,必須通過流鋼磚,由于鋼水的 溫度較高,將對流鋼磚產生沖擊作用,從而引起流鋼磚結構的局部脫落,同時鋼水還會和流鋼磚發生相 互作用,反應產物夾雜到鋼水中,影響鋼錠的質量。

2 試驗及性能檢測

本試驗過程是在生產現場進行的:將鋼水預熱到1527℃進行澆鑄,澆鑄時間為8min,湯道的直徑為60m m,澆鑄完成后從湯道表面切取10mm×10mm×10mm的流鋼磚。利用SEM對不同材質的流鋼磚進行顯微結 構、表面元素和線掃描分析。

利用SEM的電子探針對流鋼磚的表面進行元素分析。圖3、圖4分別為高鋁磚和莫來石磚表面能譜分析 圖,表2為表面的元素含量。可以看出,與鋼水反應后,高鋁磚基體表面Al元素含量為12.65%塒),Fe 元素含量為9.03%(彬),而莫來石的基體表面的Al元素含量高達32.81%(彬),Fe元素含量只有2.12% (w),這就說明,鋼水和高鋁磚的反應程度較莫來石的強烈,高鋁磚更容易污染鋼水。 經過此實驗得出以下觀點:

1、與高溫鋼水接觸后,高鋁磚的表面孔洞較大且組織比較疏松,莫來石表面孔洞細小且組織比較致 密;莫來石表面組織具有針狀結晶,呈網絡交叉結構。

2、與鋼水反應后,高鋁磚基體表面Al元素含量為12.65%(w),而莫來石基體表面Al元素含量高達32.8 1%(w)。莫來石更容易形成致密的氧化鋁層,阻礙鋼水的進一步侵蝕。 3、高鋁磚出現了潰裂的現象,主要是由于高鋁磚中的Si元素含量較高,且存在一定量的K元素,液相黏 度下降,流動性增大,高溫強度迅速降低,高鋁磚出現潰裂。



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