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高铝电炉顶砖的损毁

添加时间:2023年11月21日  浏览次数:

电炉顶高铝砖的作业条件是相当恶劣的,最高工作温度1650℃,特别是在还原期中炉顶高铝砖长期处于高温状态,出钢后补好炉时温度下降到1350℃,顶装料的炉子装料时,炉顶暴漏在大气中,急剧冷却到800℃以下,除受高温和温度急变的冲击外,炉顶高铝砖在高温下还受到由造渣、补炉材料带来的CaOMgO和炉尘中的FeO等氧化物的腐蚀作用。从而引起了多方面的破坏应力。这些作用破坏的程度,取决于砖的物理—化学性质、高温和机械性能如何,也与冶炼操作及炉顶高铝砖的砌筑情况有密切的关系。

观察被损毁后的残砖,大致可分为三带:反应带,过渡带和未变带。从外观看,反应带由灰褐色和枯黄色组成。灰褐色具有脂肪光泽,异常致密坚硬。在反应带的表层有一层烟瘤,在边缘有很厚一层分布不均的较多铁渣存在,铁渣直径1~10mm,而在边缘部位则厚达50mm左右,这是在灼烧状态下沿炉顶拱形熔流的结果。过渡带为棕褐色或黄褐色,致密坚硬。未变带,呈米黄色,可见黄白色熟料颗粒。高温区反应带长度为15mm,过渡带长度为10mm。过渡带进行着刚玉、莫来石晶体的发育和二次莫来石化。


根据残砖判断使用在电炉顶上的高铝砖的腐蚀过程,主要是由造渣和补炉用的石灰、萤石和冶金白云砂中的CaOMgO引起的。反应带中还含有相当数量的铁的氧化物参与反应。在灼热的高温状态下,砖体本身不仅生成液相,而且同外来熔剂作用,结果在砖体表面形成一个多元体系的熔体。当每一个熔炼周期结束,间隔20~25分钟,开始冶炼下一炉钢时,炉顶急剧冷却到下于800℃,此时由不同组成的液相析出不同结晶和冷却呈玻璃质,当重新升温熔炼时,发生玻璃质的熔化和晶相的溶解,在此过程中,部分熔体滴落于钢渣中,部分熔体却在不断向砖体内渗透与作用,这样使砖的未变带逐渐变成过渡带,过渡带又变成反应带,如此反复推移,使砖体不断被损耗。

电炉顶高铝砖的损耗不仅是化学作用,而且在熔炼过程中还常发现高铝砖体呈片状剥落的现象。经使用后的高铝砖体观察产生剥片的原因是由于过渡带急剧收缩产生横断裂纹其主要原因是原砖中的杂质和渗入的熔剂向高铝砖的冷端转移聚集于过渡带在高温下形成大量液相同时过渡带在外来杂质和高温作用下刚玉进行再结晶长大特别是高铝砖中刚玉、莫来石结晶和再结晶过程不足时使用温度下收缩增大。此外还有冶炼上的多种原因

总之电炉顶高铝砖的损毁主要是化学腐蚀和高铝砖体剥落掉片但就化学腐蚀而言AL2O3含量不低于75%的高铝砖是比较好的高铝砖体的剥落掉片会降低炉顶寿命而剥落掉片又是化学腐蚀的必然结果炉温的波动变化则是造成产生裂纹剥落掉片的条件。

根据对电炉顶高铝砖的损毁分析要提高电炉顶的寿命就必须提高高铝的质量力求制造高纯度、高密度、耐崩裂性的电炉顶砖,也可根据当下电炉顶耐火砖的更新迭代,将电炉顶耐火材料,做成采用铬刚玉浇注料一体预制成型的免烧预制块,免去采用高铝砖拼砌成型的灰缝及抗侵蚀应力的不足之处。

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