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    钢包用耐火材料随炼钢技术与工艺的发展

    • 来源:鑫富华耐火材料厂
    • 发布日期:2021-02-26
     
        钢包用耐火材料随炼钢技术与工艺的发展,以及对耐火材料资源的开发与利用而不断变化与进步。钢包内衬耐火材料所使用的材质大致有10多种,由于各国当时的冶炼技术及原材料供应的不同,在同一时期钢包内衬的材质也有所不同,但大体上可分为3个阶段:铝硅酸盐砖时期,高铝砖及碱性、中性砖衬时期,不定形包衬时期。从另一方面可以分为:定型耐火制品时期;不定形耐火制品时期。
     
    定型耐火制品时期
     
        镁质耐火材料因其抗渣蚀能力强和对钢液无污染的性能广泛应用于钢铁冶金工业,但其抗渣渗透性和抗热震性能较差。为生产抗渣蚀性和抗热冲击兼备的高性能耐火材料,制成的碳复合耐火材料取得了满意的效果。但含碳耐火材料中碳容易氧化,其优势受到削弱而导致材料损坏,另外碳的加入污染钢水,不利于洁净钢的冶炼。
     
         MgO-C耐火材料是20世纪70年代兴起的一种材料,是以高温烧结镁砂或电熔镁砂和炭素材料为主要原料,用碳质结合剂,经配制、混练、成型、热处理制成的不烧耐火材料。MgO-C耐火材料最早是于1970年日本九洲耐火材料公司渡边明等人研究发明而成,在高功率和超高功率电炉的热点部位及底吹转炉的供气嘴上开始实验,使超高功率电炉的炉衬寿命由老式碱性砖的2~3天提高到2~3周,从而促进了电炉炼钢生产率的显著上升,并得到推广应用。1977年日本川崎钢铁公司引进了Q-POB转炉,其转炉炉底及风口选用树脂结合MgO-C砖,取得巨大成功。在1978~1979年间,日本学者发表了多篇MgO-C耐火材料的研究报告。1979年以后,日本将MgO-C砖应用到转炉的各个部位,与以前的焦油浸渍烧成的镁白云石砖相比,转炉寿命提高13~16倍。与焦油或沥青结合的如铸锭用塞头砖、连铸用滑板、水口砖、浸入式水口以及转炉炼钢初期的白云石砖相比,MgO-C砖利用了天然鳞片石墨难于被熔渣润湿、热导率高以及热膨胀系数小等特性,大大改善了碱性耐火材料的耐剥落性能和抗炉渣侵蚀性能;而MgO-C砖本身是不烧制品,同烧成砖相比可节省80%左右的能源消耗,因而,这类耐火材料可以说是“划时代”的耐火材料。
     
        何平显等人用感应炉试验分析了钢包渣线用3种碳含量不同的MgO-C砖(C的质量分数分别为8.3%、15.5%和17.9%),钢包底用蜡石碳化硅砖(C的质量分数为3.71%)以及实验室开发的MgO-Al2O3-SiC质钢包渣线浇注料(C的质量分数为4.07%)对IF钢增碳的影响,并对其增碳的机理进行了初步分析讨论。试验结果表明:渣线MgO-C砖的碳含量越高,对IF钢造成的增碳量越大;包底蜡石碳化硅砖对IF钢水的增碳量达到渣线MgO-C砖的7.73倍;MgO-Al2O3-SiC质浇注料也对IF钢产生明显的增碳效果,不宜用作冶炼超低碳钢的钢包渣线材料。
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