精炼钢包渣线部位采用镁白云石砖的优缺点
发布日期： 2020-10-29 09:04:21 阅读量（411） 作者：精炼钢包渣线部位用直接结合、再结合(半再结合)镁铬砖的代用品，国内外选择了超高温烧成的高纯镁白云砖，其制砖工艺特点主要有：合成镁白云石砂和高纯镁砂为原料，无水结合剂，高压成型，超高温(1700℃或更高)烧成和制品采取防水化措施。
这种砖的性能特点主要有：
(1)良好的耐高温性能。主要成分MgO和CaO的熔点分别高达2800℃和2600℃，两者共熔温度也在2370℃。显微结构由MgO/CaO决定，但两者直接结合是显微结构的主要特点。由于杂质(SiO2、Fe2O3和Al2O3)总量一般不超过3%，有时不超过2.5%，荷重软化开始温度超过1700℃。
(2)热力学稳定性高。由于CaO的自由能最负(最稳定)，在真空下镁白云石砖比镁铬砖稳定，对钢水再供氧的可能性最小。只要砖中有〜20%的CaO，就会使MgO的相对挥发量明显下降(由于CaO少量固熔于MgO和MgO优先挥发，在MgO-CaO材料形成富CaO层)。烧成镁白云石砖这一热力学稳定性，决定了其在高温真空下工作的炉外精炼钢罐使用中的适用性。
(3)净化钢水能力。洁净钢要求钢罐内衬不污染钢水和最好能净化钢水。含有游离CaO20%的烧成镁白云石砖就有明显的脱硫效果，它可作为脱硫钢罐的内衬;
(4)优良的抗渣性。含有游离CaO的镁白云石砖对熔渣适应性较强：它对高碱性(高CaO/SiO2&)熔渣有较强的耐侵蚀性;对于低碱度熔渣，由于砖中高活性游离CaO会优先与渣中SiO2迅速反应生成高熔点和高黏度的2CaO•SiO2和3CaO•SiO2保护层，附着在砖的工作表面，堵塞气孔并阻止熔渣对衬砖的进一步侵蚀。然而MgO-CaO质耐火材料在CaO-Al2O3系熔渣中的损耗相当严重，并随砖中的CaO/MgO比值的提高而增大，因为砖中游离CaO立即熔于CaO-Al2O3系熔渣并生成12CaO•7Al2O3等低熔点物质，以熔融状态从砖表面排出，砖面不能形成保护层而加快损毁。虽然MgO-CaO质耐火材料难以被高CaO/SiO2比熔渣侵蚀，但当这类熔渣还含有Fe2O3和Al2O3时，很容易被侵蚀。MgO-CaO质耐火材料抗CaO-Al2O3系熔渣侵蚀能力随其MgO/CaO比值的增高而上升，MgO质耐火材料对这种渣的抗侵蚀能力最强，可以推论含MgO80%左右的烧成镁白云石砖对这种熔渣有较高的抗侵蚀性。
当原料杂质(SiO2+Al2O3+Fe2O3)总量小于2%，合成镁白云石砂的体积密度大于3.2#cm3和砖的烧成温度比镁白云石砖更高时，这种砖(有人称为直接结合镁白云石砖)在精炼钢罐渣线部位的使用效果明显比直接结合镁铬砖好。
考虑到高温烧成工艺复杂、投资高和能耗高，代替污染环境沥青的无水酚醛树脂结合的机压不烧镁白云石砖，在钢水罐渣线部位也取得与烧成镁白云石砖相近的使用效果。
镁白云石砖有两个缺点：
(1)烧成砖的线膨胀率大(1600℃达1.8%〜2.0%)的同时重烧收缩率达0.35%~0.61%。树脂结合的不烧镁白云石砖也具有较高的热膨胀，在高温使用后冷却时又产生收缩。在这种情况下，砖衬砌缝裂开，有时会出现集中的大裂缝。这种钢罐继续使用时，高温钢水和熔渣会通过大裂缝漏出造成漏钢事故。
(2)MgO-CaO系耐火材料容易水化。除在制砖过程中采取防水化措施外，在制品运输、存放、砌筑和使用中都应采取避免接触水、水蒸气甚至空气的措施。例如制品表面的热塑包装或制品在密封集装箱(抽真空)内存放。从密封集装箱中取出的镁钙制品，必须立即用于砌筑等施工过程、尽快烘烤和投入使用，在使用过程中避免制品的温度下降到600℃以下。
国内某公司生产的镁白云石烧成砖的典型性能见表1，AOD装置和VOD装置渣线部位用镁白云石烧成砖的性能见表2。
表1镁白云石烧成砖的典型性能
表2AOD装置和VOD装置渣线部位用镁白云石烧成砖的性能
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