二级高铝砖三级高铝砖的特点和用途

  • 2023-01-04
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Z-65**标准为GB/T 2988-2012,此标准也是高铝砖的**标准,LZ-65是二级高铝砖的牌号,二级高铝砖的Al2O3含量为 60~75%,LZ-65**标准规定着二级高铝砖的生产尺寸,理化性能等诸多因素。

LZ-65高铝砖和多熟料粘土砖的生产工艺类似,不同之处在于配料中熟料比例较高,可高达90~95%,熟料在破碎前需分级拣选和筛分除铁,烧成温度较高,如Ⅰ、Ⅱ等高铝砖用隧道窑烧成时一般为1500~1600℃。是氧化铝含量在48%以上的一种中性耐火材料。由矾土或其他氧化铝含量较高的原料经成型和煅烧而成。热稳定性高,耐火度在1770℃以上,抗渣性较好。

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三级高铝砖是指氧化铝含量在55%以上的一种中性耐火材料。由矾土或其他氧化铝含量较高的原料经成型和煅烧而成。 热稳定性高,耐火度在1770℃以上,抗渣性较好。

一级、二级、三级高铝砖在转折温度下(Tm)和1300℃下面的抗折强度、弹性模量及其与常温下的值之比见表1。从表1可以看出:1)在强度转折温度下(Tm)虽然高铝砖弹性模量(Em)高低顺序为一级>二级>三级,但强度(Pm),Pm/P0和Em/E0的高低顺序为二级>一级>三级,说明二级高铝砖在强度转折温度下(Tm)前中低温阶段强度(模量)提高*大;2)13000℃抗折强度和的抗折强度和弹性模量*高,Ph/P0和Eh/E0的高低顺序是二级>一级>三级。

目前炉外精炼钢包一般可分为处理钢包和精炼钢包.前者无温度补偿功能,主要用于钢水在短精炼时间内脱气.脱硫.成型控制和改变夹杂物形状;后者具有温度补偿功能,精炼温度高.处理时间长,主要用于精炼高合金钢和特殊钢。

随着炉外精炼和合金化工艺在炼钢过程中的比重越来越高,耐火材料在钢包工作中的重要性越来越突出.由于材料成分的作用,耐火材料对夹杂物的作用和影响.结构不同,因此耐火材料的物理化学性质及其与钢液和钢渣的反应是耐火材料研究中*重要的方向。同时,以上两个方面对夹杂物的精确控制和钢水质量的提高也至关重要.随着现代工业对钢材质量要求的逐步提高,钢液精炼方法趋于多样化。

为了满足不同时期的精炼需求,耐火材料的发展也经历了几个重要的变化.下面,将从高铝砖系开始.碳复合系.刚玉-尖晶石浇注料和氧化钙四种典型耐火材料的特点.回顾和总结发展轨迹和研究现状。

高铝砖是耐火材料

粘土砖(主要成分为铝硅酸盐)自20世纪60年代初至70年代末一直是我国钢包工作耐火材料的主要选择,但使用寿命低,消耗量大.同期,国外钢包以高铝砖为主衬砖.从20世纪70年代末到90年代初,随着我国炼钢技术的改进和冶炼技术的发展,高铝砖逐渐被钢厂采用.高铝砖的获取主要是基于天然铝土矿。当时使用条件不太苛刻(不精炼或精炼时间短),高铝砖衬的使用寿命只有20~30次左右。

为了提高普通高铝砖工作衬的使用寿命,人们采用提高Al2O或添加锆英石含量或锆英石.红柱石微粉等方法.其原理是通过提高铝砖的耐火性和荷载软化温度,提高材料的耐渣性能.与普通高铝砖相比,使用寿命较普通高铝砖增加.虽然改进后的高铝砖与钢水接触后会形成刚玉.莫来石是主要矿物的高熔点反应层,但在高温下也含有较高的液相量.这些缺点导致高铝砖在面对热冲击时容易被钢水和渣渗透,形成厚渗透层,容易挂渣剥落,导致衬里损坏不均匀.随后,研究人员先后推出了化学结合高铝砖.磷酸或磷酸盐结合的高铝捣碎料和高铝浇注料提高了材料的抗剥落性能,进一步提高了高铝钢包衬的使用寿命,但这些处理方法往往对钢液质量产生不利影响,如磷酸或磷酸盐引入钢中。

随着精炼温度的升高和精炼时间的延长,高铝砖寿命低的问题逐渐无法克服.此外,高铝砖耐火材料SiO2在服务过程中,不可避免地会导致钢水增加[Si],典型反应如下:

3(SiO2)+4[Al]→2(Al2O3)+3[Si](1)

同时,高铝砖耐火材料也将与熔渣中的熔渣相结合CaO相互作用的反应过程可以用以下反应式表示:

(CaO)+(SiO2)=(CaO·SiO2)(2)

(CaO)+2(SiO2)+(Al2O3)=(CaO·Al2O3·2SiO2)(3)

2(CaO)+(SiO2)+(Al2O3)=(2CaO·Al2O3·Si)(4)

反应产物硅灰石(CaO·SiO2).钙长石(CaOAl2O3·2SiO2)和钙铝黄长石(2)CaO·Al2O3·SiO2)熔点分别为1540.1550和1590℃,均低于精炼温度.因此,这些产品很容易受到冲刷的影响,进入钢液,成为相应的夹杂物。

由于使用寿命短,钢水污染有限,高铝砖耐火材料在钢包工作衬里领域逐渐被其他耐火材料所取代。