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高碳锰铁供应商浅谈矿热电炉中耐火材料的侵蚀机理

耐火材料在铁合金冶炼过程中的工况非常恶劣,高碳锰铁许多品种的冶炼温度远高于钢水温度,炉衬的浸蚀非常严重,耐火材料的消耗占产品成本的比例很大。目前,国内外铁合金电炉衬里材料大致有以下几种:碳炉衬里。金属硅和硅铁、高碳锰铁、锰合金、硅铬合金、硅钙合金等电炉采用碳炉衬里。西欧、日本、南非等国家的高碳铁电炉也采用碳衬里。直接接触炉膛和铁水的部分由碳砖或结碳粘贴,外部用高铝砖或粘土砖。镁炉衬。镁炉衬主要用于精炼电炉,镁砖主要用于中国和前苏联的高碳、铬铁电炉。高铝炉衬。真空炉、旋转窑、瑞典高碳、铬铁电炉采用高铝砖或高铝结材料砌筑的炉衬。为了提高炉内衬的综合性能,降低炉内衬的成本,不同材料的耐火材料损坏的原因由于物理、化学、机械等多种因素造成的,膛各部位的工作条件选择不同材料的耐火材料。主要有以下形式的损坏:

腐蚀现象。耐火材料的工作温度超过其耐火性会产生腐蚀。腐蚀常发生在电弧高温区附近的炉墙上,精炼电炉炉顶和电极炉底。化学侵蚀。耐火材料与炉渣、金属熔体、灰尘、废气和其他物质之间的各种化学反应称为化学侵蚀。化学侵蚀的类型包括气体固体反应、液体固体反应、液体液体反应和气体反应。当耐火材料的工作温度接近并超过其耐火性时,耐火材料中的炉渣和金属的化学侵蚀更为突出。在恢复电炉中,不饱和碳合金会严重侵蚀碳耐火材料。在热混合过程中,高温硅合金会与镁砖发生镁蒸气反应。

机器设备功能。在承重软化溫度工作中的耐火材料非常容易遭受金属材料和炉渣的机械设备而产生毁坏。脱落和开裂。遭受急冷热作用或不匀称的热负荷,耐火材料內部造成的热应力超出其构造强度而产生的部分毁坏。比如出口流槽的毁坏。耐火材料的毁坏通常并不是单一要素导致的,有材料本身的缘故,也有工作中状况的缘故,也将会存有设计方案和应用不善的场所。高碳锰铁价格在高溫冶炼工作标准下,耐火材料产生的炉衬能够分成工作中层、过渡层和微变层。工作中层立即与高溫合金和炉渣触碰,承担着高溫铁水和炉渣的化学侵蚀和机械设备冲刷,其成分及其矿物成分均产生转变;在过渡层中只能产生构造产生转变,而微变层一般维持原组成构造和构造。耐火材料的化学侵蚀和冲刷侵蚀是相互关联和交替开展的。耐火材料刚开始被侵蚀的溫度比反应物熔点要远低。一般相当于化学反应物刚开始出示显著传播功能的溫度,即泰曼温度。耐火材料的侵蚀和损坏是铁合金炉衬和包衬的常见特点:

化学侵蚀和冲刷侵蚀交替进行。耐火材料向熔体和熔体向耐火材料迁移的过程,同时发生在耐火材料-熔体(熔渣或金属熔体)的界面上。当耐火材料表面形成饱和溶液的工作层时,这种迁移处于相对平衡的状态。一方面,高熔点的化合物会沉积在工作层表面,甚至形成假衬;另一方面,熔体的剧烈运动会使工作层甚至过渡层的耐火材料被冲刷掉,重新形成新的工作层。

渣(或金属熔体)在过渡层中主要沿毛细管侵入耐火材料内部,与耐火材料发生反应,形成固溶体或化合物。耐火砖在砌体之间的缝隙中渗入铁水,在铁水浮力的作用下积聚向上漂浮。高碳锰铁这些侵蚀现象与耐火材料的砌筑和表面的宏观缺陷和微观缺陷有关,与耐火材料的理化性质有关。冲蚀侵蚀是继续进行化学侵蚀的必要条件。

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