炼钢用耐火材料有非常严格的要求:耐火温度高,高温下力学性能好,能承受熔渣和金属液的侵蚀,温度波动快,有的还要求高真空高温下不挥发或分解。严格的要求促进了耐火材料制造商的不断改进,制造了许多新的耐火材料品种。耐火材料性能的提高保证了炼钢技术的发展。毫不夸张地说,炼钢的进步与耐火材料密不可分。,耐火材料须是高熔点材料。大多数耐火材料是氧化物。除了用于实验室研究的各种耐火材料外,大多数耐火材料价格昂贵,消耗昂贵。因此,自然界中大量存在的矿物被用作耐火材料的原料。耐火材料根据其原料的化学性质可分为酸性、中性和碱性。碱性耐火材料的主要成分是MgO和CaO,是炼钢的重要耐火材料。SiO2是酸性耐火材料的主要成分,Al2O3、C、SiC等是中性耐火材料的主要成分。
炼钢渣溶解固体氧化物是耐火砖的一种现象,从炼钢过程中研究石灰的溶解,即渣化现象。固体氧化物溶解在液体氧化物中有许多共同点。耐火砖与炉渣的反应可以通过两种方式进行观察和分析。一种是通过各种炉渣实验方法在高温下与实际耐火砖发生反应,直接从其侵蚀情况进行观察和评价;另一种是根据相图从相平衡推定炉渣和耐火砖的主要成分生产的矿物相、液相量或熔化度。当固体溶解为液体时,接触部分反应熔化,表面形成饱和熔液相。所以这种饱和熔液中的熔质会扩散到熔液中,饱和部分与溶液之间会形成扩散层。耐火砖经常做出这种反应。耐火砖在高温下与炉渣接触,表面层形成低熔液相玻璃层,类似于上述扩散层。此外,炉渣和耐火砖除表面反应外。也从气孔渗入耐火砖内部,与耐火砖结构层熔化,结晶中的成分固化扩散。炉渣浸入气孔中。成分逐渐变化,在内部低温下形成稳定的结晶层,以玻璃状固化。这部分一般称为变质层或浸润层,也可视为饱和层。要研究耐火砖熔化炼钢渣的基本系渣的溶解现象,须研究其主要成分-Al2O3熔化氧化铁的溶解速度。
炼钢炉如何承受1800-2000度的高温?
炼钢炉很多。就转炉和电炉而言,出钢温度一般在1650℃左右。
转炉是一种氧化放热反应炉,减少废钢的加入,增加硅铁等合金的加入,达到1800-2000℃是可以的,关键是炉壁耐火材料的使用寿命。
电弧炉从电到炉壁的温度是梯度分布的,电弧中心的温度可以达到3000℃。只要增加电直径,减小电弧炉的半径,温度沿半径减小,炉内钢水温度自然高。也是炉壁耐火材料的问题。
即使炼制不锈钢的温度也没有你要求的1800~2000℃,但耐火材料也是成本控制的瓶颈。
为何需要高温?如果是因为合金量大或者连铸要求浇注温度高,可以用钢包炉来弥补温度。
1.在已知的炉衬材料中,即使是镁碳砖也不能连续承受如此高的温度。要知道温度在1640度以上,炉衬强度每升10度就降低10%。
2.温度达到1800-2000从炼钢热平衡来看,难度不大,只要铁水SI数达到0.45%,就可以达到1800以上。实在不行。中后期加入硅铁或碳粉可以延长吹炼时间,2000。
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