耐火材料对炼钢炉的钢中硫磷杂质含量的影响
发布日期： 2020-04-17 16:22:24 阅读量（681） 作者：找耐火材料网耐火材料对钢中硫含量的影响
如上所述,耐火材料对钢水的氧势有明显影响,因此,对炉渣脱硫反应过程及结果也会有明显影响。在碱性顶渣情况下,对3个不同包衬的钢包内喷吹CaSi粉的结果(图3)表明:当每吨钢水喷吹2kg CaSi ,脱硫反应趋于平衡之后 ,在硅质钢包中可获得50%～60%的脱硫率,在粘土质钢包中可达60%～70% ,而在白云石钢包中可达80%或更高。
使用具有最高氧势和最高再氧化能力的钢包衬时,脱硫效果最差，对粘土质钢包和白云石质钢包的脱硫效果的比较,再次证实了上述观点。为了获得有效的钢包脱硫效果,使用白云石质碱性钢包衬是很必要的。这样,一方面可以尽可能降低包衬的再氧化能力,另一方面可以避免强还原条件下钢包顶渣导致耐火材料的过度消耗。
耐火材料对钢中磷含量的影响
匡加才对MgO - CaO质浇注料中CaO含量对钢中磷含量的影响进行了研究,结果见图5。实验结果表明:当浇注料中有25%的CaO存在时,钢中磷含量大幅度降低,进一步提高CaO含量,脱磷作用仅有小幅度提高。这是因为从热力学的计算结果和生产实践均已证实CaO的脱磷效果明显优于MgO。
钢包材质对钢水回磷也有影响。使用粘土质钢包时回磷明显 ,而用碱性钢包时则不发生回磷。这是由于粘土砖中的SiO2溶于炉渣 ,使炉渣碱度下降所致。
耐火材料对钢水碳含量的影响
实验室中已经对耐火材料碳含量和经过预热处理的镁质耐火材料对钢水增碳的影响进行了研究，结果表明,耐火材料的碳含量显著影响钢水的增碳行为。增加耐火材料中的碳含量会使钢水中大量增碳。在氧化性气氛下进行耐火材料的预热处理使耐火材料表面脱碳 ,可以降低钢水增碳。
为了消除镁炭砖对钢水的增碳问题 ,使用镁铬砖代替镁炭砖取得了较好效果,但是铬含量的增加却是不可避免的。因此,进行耐火材料选择时必须参考钢中规定的铬含量。对含碳白云石质和氧化铝 - 石墨质浸入式水口的研究 发现,当耐火材料第一次使用时,钢水发生了严重增碳,而同一制品在第二次使用时钢水仅发生轻微的增碳。这说明在初始暴露阶段,钢水和耐火材料由于存在很大的碳浓度差,促进了通过扩散界面的质量传输,使砖表面发生脱碳。随时间推移,脱碳层厚度增加,界面浓度差下降,从耐火材料内部通过脱碳层到接触界面,碳的溶解路径变长 ,使钢水增碳减少。
耐火材料对钢中氢含量的影响
在炼钢过程中,不仅钢包顶渣对氢有一定的溶解度,而耐火材料中的水分以及所使用的有机粘结剂都会对钢水中的氢含量产生显著影响。对钢包和中间包预热烘烤可以有效降低钢水的吸氢量。连铸过程中,在钢包和中间包系统中使用保护套管保护注流时,有机粘结剂导致吸氢。进行保护套管加热和同一保护套管的反复使用,明显降低了钢水的吸氢量。不进行保护套管预热 ,可以使氢含量增加0.5×10 - 6,而有效地保护套管预热,可能使吸氢量接近于零。
耐火材料与钢中夹杂物
耐火材料与钢水中的夹杂物进行反应时,耐火材料中的某种成分和钢水中的夹杂物反应,所得到的氧化物一般均为复合物。如镇静钢水时所产生的氧化铝与硅酸铝质或白云石质钢包内衬反应,在炼钢温度下形成粘度极低的铝酸盐夹杂物,粘附在钢包内壁上,加速了钢包内衬的蚀损。近年来,人们在去除钢中夹杂物方面做了很多研究,在这些尝试中,与耐火材料有关的是挡渣堰。通过使用挡渣堰 ,可以延长钢水在中间包中的停留时间,形成由杂质之间冲撞而产生的凝固和促进上浮的作用,但挡渣堰的材质本身也影响夹杂物的去除效果。另外,在中间包中采用钢水过滤器、多孔挡渣堰等措施均对夹杂的去除有一定的作用。
结论
(1) 钢水的氧含量和硫含量与耐火材料密切相关 ,选择碱性耐火材料有助于洁净钢的获得。(2)耐火材料对磷含量有影响,选择碱性耐火材料不仅可促进脱磷 ,还可有效降低回磷量。(3)使用无碳耐火材料或同一耐火材料制品的反复使用,可以减少耐火材料对钢水的增碳。(4)耐火材料的烘烤或高温预热是防止吸氢的有效手段。(5)在中间包内设置相应的耐火材料设施 ,有利于钢水中夹杂物的净化去除。
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