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耐火砖知识与新闻

钢包透气砖

  钢包底吹氩工艺在炉外精炼中广泛采用。通过安装在钢包底部的透气砖向钢液中吹入氩气,搅拌钢水,快速分散,融化添加到钢液中的合金、脱氧剂、脱硫剂等,使有害夹杂物和气体上浮,达到精炼目的。透气砖是关键性的功能元件,使用条件十分苛刻,受搅拌钢液的冲刷,吹氧清扫及急冷急热变化的间歇操作等。因此要求透气性、抗热震性、抗剥落性及抗氧化性要好,耐压强度大,荷重软化点要高。
  一、结构
透气砖在结构上,由于透气孔形式不同而分为两类:弥散透气型和具有定向通气孔的砖,而后者又由于定向通气孔的结构特征而有多种类型,如直通孔型、迷宫型、狭缝型等。
  二、安装
在安装方式上,可分为外装式和内装式,外装式由座砖,套砖和透气砖组成。座砖与包底一同砌筑,套砖和透气砖预先安装配好,然后装入座砖中。内装(整体)式透气元件由透气砖和座砖组合而成,二者先组装在一起后砌于包底使用。一般外装透气砖损毁较快,使用寿命与包龄不同步,可从钢包外拆除并更换新的,加速钢包同转。
  (一)弥散型透气砖
弥散型透气砖,通常为刚玉质或铬刚玉质,采用颗粒大小相同,利用填充料及结合剂配料,在液压机或震动加压成型机上成型,在高温烧结过程中把颗粒紧紧地粘结起来,使砖成为坚固的块体。而同尺寸的颗粒料决定了气孔形状和大小。如果要增大砖的透气度时,还要补充添加烧烬添加物,其颗粒大小应该与填充料大小相同,而形状与其同象。
  工业应用的透气砖可用63号电熔刚玉80%做颗粒料,工业氧化铝(65%)和耐火黏土%)的混合料做结合剂,为20%,结合剂要在筒磨机里共同细磨,大于60μmm的含量不能超过1%~1.5%。泥料在湿碾机上进行混练,要求混练10min,泥料水分4.3%~5%,然后在筛孔尺寸5mm的筛子上过筛。砖坯在压力35MPa的液压机上成型,砖坯密度达2.60/cm3。砖在隧道窑或倒焰窑中烧成,烧成温度1570℃。保温22±2h,总烧成时间不能少于150h。
  透气砖的制造方法有多种,据河南耐火材料厂专家介绍:20%结合剂是用刚玉废品(60%)与黏土(40%共同磨细制取的,泥料水分为4%~5%,压制出来的砖坯密度为(2.60±2)g/cms,在隧道窑中经过86h烧成,最高烧成温度1560℃,保温(5±1)h。
  还有的采用电熔刚玉颗粒1~0.5mm75%,小于0.088mm20%,氧化铬粉5%,外加%糊精粉及6%~7%磷酸配料,混合lObl5min,用摩擦压砖机成型,一般砖坯的体积密度2.4~2.8g/cma,显气孔率25%以上。将砖坯干燥后,1500℃烧成。
  弥散型透气砖使用时,气体压力较小,耐用性差,对钢液的搅拌效果亦差。我国目前主要采用定向通气孔的狭缝式透气砖,对钢液搅拌效果好,不易堵塞,吹成率高,寿命长。
  (二)狭缝式透气砖
    狭缝式透气砖的制造工艺采用不定形耐火材料技术,浇注成型和高温烧成相结合的工艺。透气砖的材质一般为刚玉质,添加Cr203、尖晶石等改善砖的抗侵蚀性和抗渗透性。
  透气砖一般采用电熔白刚玉、板状刚玉做颗粒料,纯铝酸钙水泥,SiO2超细粉做结合剂,磷酸盐做分散剂。
  添加超微粉和分散剂能制成性能优良的超低水泥浇注料,添加氧化铬能更有效地改善超低水泥刚玉质浇注料的高温机械性能。透气砖采用铬刚玉材质,套砖采用刚玉质制成的整体结构直通孔透气砖,其寿命同步。整体结构直通孔透气砖的机械性能优良,透气性能稳定,使用方便,安全可靠。
  (三)尖晶石透气砖
    近年来,由于精炼钢包大型化,对透气砖的质量要求越来越高,铬刚玉质透气砖已不能满足使用条件日益苛刻的要求。有些单位围绕透气砖的材质及制造工艺进行系统研究,并取得了一些成果。武汉科技大学、郑州大学对刚玉尖晶石质透气砖进行研究。武汉科技大学采用电熔白刚玉做颗粒料,加入尖晶石、镁砂细粉,同时加入SiO2微粉、α—Al203微粉、CA—80水泥和锆英石微粉、浇注成型,1550℃烧成的刚玉—尖晶石透气砖(砖芯),与传统的铬刚玉砖比较,认为抗热震性优于铬刚玉砖,但体积稳定性不如铬刚玉砖。由于狭缝式透气砖芯的条缝比较窄(一般为200tim左右),如果透气砖在烧成过程中体积变化比较大,将会影响砖缝的尺寸,最终会影响透气量,甚至吹不通。两者的侵蚀指数相同,但铬刚玉砖的抗渣渗透性要比刚玉一尖晶石砖强。但洛阳耐火材料研究院研究认为铬刚玉透气砖不论抗侵蚀性,还是抗渗透性都不如刚玉一尖晶石透气砖。他们采用电熔白刚玉和板状刚玉做主要原料,分别添加Cr203粉和镁铝尖晶石制造透气砖。


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