炉渣氧化性对粘渣层与镁碳砖之间结合的影响
钢渣对镁碳耐火材料的浸蚀行为的研究
钢渣对镁碳耐火材料的浸蚀行为的研究李具中，李凤喜武汉钢铁公司炼钢总厂，武汉430083魏耀武, 李楠武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地，武汉 430081摘要：通过采用动态抗渣和静态抗渣二种研究方法，结合X-射线衍射分析、电子显微镜和能谱分析和化学分析等研究手段对某特殊钢用钢包渣线镁碳砖的浸蚀原因进行了分析。
结果表明，在静态抗渣条件下，某特殊钢渣对镁碳砖的浸蚀很小，熔渣沿着材料基质和镁砂晶界的低熔相渗透到了材料的内部。
在动态抗渣条件下，熔渣对镁碳砖的浸蚀较为严重。
要提高镁碳砖抗某特殊钢渣的浸蚀能力，必须降低镁碳砖中的杂质数量，优化镁碳砖的基质组成和显微结构。
关键词：某特殊钢，熔渣，镁碳砖，浸蚀Research of Etching Mg-C Refractories by Steel ResidueLi Juzhong, Li Fengxi(Wuhan Iron and Steel Company Limited Steel Making Plant, WuHan, 430083)Wei Yaowu, Li Nan(WUST’s State Key Laboratory Breeding Base of Refractories and Ceramics WuHan 430083 )Abstract: By adopting these methods of both dynamic anti-residue and static anti-residue, the reason why certainspecial steel can etch Mg-C brick has been analyzed by X-ray diffraction, electron microscope, energy spectrumanalysis and chemistry analysis. In conclusion, certain special steel etching Mg-C brick in static condition is lessthan in dynamic condition. To improve the ability to anti-etching of Mg-C brick of certain special steel, thequantity of impurity in Mg-C brick should be lowered, and the composition of Mg-C brick and micro-constructionshould be optimized.Keyword: certain special steel, residue, Mg-C brick, etch1.前 言碳耐火材料由于其热震稳定性好、抗熔渣浸蚀性优良而广泛应用于钢铁冶金行业。
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１ ５
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炉渣成分对焦炭性能影响的研究的开题报告
炉渣成分对焦炭性能影响的研究的开题报告
炉渣是金属冶炼和燃煤发电等工业过程中产生的一种工业废料。
炉渣中含有多种化学成分，其中氧化物、碳酸钙和氧化钙等化合物的含量较高。
焦炭作为一种重要的能源和原料，对其性能的影响因素备受关注。
炉渣作为焦炭生产过程中的一种固体物质，与焦炭之间有一定的相互作用关系。
因此，了解炉渣成分对焦炭性能影响的研究有着重要的理论和实际意义。
从炉渣成分对焦炭性能的影响机理入手，可以发现，炉渣中含有的化合物与焦炭的接触作用可以改变焦炭表面的化学性质及其微观结构，从而对其性能产生一定的影响。
其中，氧化钙可能会与焦炭中含有的杂质反应，产生一定的热量和气体，对焦炭的结构和强度产生影响。
碳酸钙则可以使焦炭表面形成一层碳酸钙型的保护层，起到保护和增强焦炭结构的作用。
不同种类的炉渣中含有的化合物及其含量不同，因此对焦炭性能的影响也会有所区别。
为了探究炉渣成分对焦炭性能的影响，可以采取多种实验手段和方法,包括对焦炭样品的物理和化学性能进行测试、炉渣成分的分析和识别、炉渣与焦炭相互作用的研究等等。
通过对实验结果的分析，可以深入认识炉渣成分对焦炭性能的影响机理，为焦炭生产过程的优化提供一定的理论依据和技术支持。
以上是本文对炉渣成分影响焦炭性能影响的研究的开题报告。
结合实验手段和方法，本课题的研究可以从多个角度探究炉渣成分对焦炭性能的影响，为该领域的理论研究和技术应用提供一定的参考。
电炉炼钢过程渣线镁碳砖侵蚀机理
电炉炼钢过程渣线镁碳砖侵蚀机理
电炉炼钢过程中渣线镁碳砖侵蚀机理如下：
1.碱度的影响。
炉渣的碱度越低，对镁碳砖的侵蚀越有利。
若炉渣
碱度升高，使渣中SiO2的活度降低，可以降低对碳的氧化，同时随着碱度的升高，炉渣中的FeO的活度下降，相对减缓了熔渣对镁碳砖的侵蚀行为。
2.MgO的影响。
挂渣层中MgO的含量越高，镁碳砖侵蚀越慢。
3.Al2O3的影响。
炉渣中的Al2O3会降低炉渣的熔点和粘度，增大
炉渣与耐火材料的润湿性，使炉渣更容易从镁砂晶界处渗透，使方镁石脱离镁碳砖基体。
4.FeO的影响。
渣中FeO在高温下很容易与镁碳砖中石墨发生氧化
反应，并且产生亮白色铁珠，形成脱碳层。
aod炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理
aod炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理1.引言1.1 概述概述：镁钙质耐火材料作为一种重要的高温材料，被广泛应用于冶金工业中，如钢铁冶炼过程中用于炉墙、炉底和炉包等部位。
然而，在AOD（Argon Oxygen Decarburization）冶炼过程中，AOD炉渣对镁钙质耐火材料会产生侵蚀作用，降低其使用寿命，因此研究AOD炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理对于提高其耐火性能至关重要。
本文旨在深入探讨AOD炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理，以期为解决这一问题提供理论和实践依据。
本文首先对镁钙质耐火材料的特性进行分析，包括其热性能、化学成分以及微观结构等方面。
其次，将重点介绍AOD炉渣的特性，包括其化学成分、物理性质以及对镁钙质耐火材料的侵蚀机制等。
最后，本文将通过实验数据和理论分析，详细阐述AOD 炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理，并提出相应的影响因素及对策。
通过对AOD炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理的深入研究，我们可以更好地了解其破坏机制，进而提出相应的改进措施，以延长镁钙质耐火材料的使用寿命，降低生产成本。
此外，深入了解AOD炉渣对镁钙质耐火材料侵蚀机理的研究成果对于设计新型耐火材料、改进冶炼工艺具有重要的指导意义。
综上所述，本文将对AOD炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理进行全面深入的研究与讨论，为解决现有问题提供科学有效的解决方案，为相关行业的发展与进步做出贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应包括以下内容：文章结构部分旨在提供对整篇文章的整体安排和框架进行介绍。
本文将按照以下顺序来展开论述：第一部分是引言部分，其中包括概述、文章结构和目的。
在概述部分，我们将简要介绍aod炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理这一主题的背景和重要性。
接着，我们将详细说明本文的结构，并对每个章节的内容进行简要概述。
最后，我们将明确本文的目的，即为深入研究aod炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理，以便提供有针对性的改进措施。
第二部分是正文部分，其中包括镁钙质耐火材料的特性和aod炉渣的特性两个章节。
高炉炼铁 氧化铝和氧化镁含量对炉渣的影响
氧化铝应该三氧化二铝。
在高炉炼铁产生的炉渣中分2种氧化物，一类是碱性氧化物（比如说氧化钙和氧化镁），还有一类就是酸性氧化物（比如说二氧化硅和三氧化二铝），它们之间有个比值，称为炉渣碱度。
如果碱性氧化物含量高，那么炉渣的流动性不好，凝固后的固态炉渣呈石头装，一般称为石头渣或者短渣，这样的炉渣脱硫效果好，但是流动性差，不易排出炉外，从而影响高炉顺行。
相反，如果酸性氧化物含量高，炉渣的流动性好，凝固后的固态炉渣呈现玻璃状，一般称为玻璃渣或者长渣，这样的炉渣脱硫效果很差，但是流动性好。
所以高炉操作者要调整炉渣的成分，也就是炉渣的碱度，既保持优良的流动性，也能有很好的脱硫效果，使生铁达到一类要求。
不知道这么回答，楼主是否满意，如果有不明白的，我可以更加详细的解释。
楼下的可能是新工长，我想说的是，一个炉子要吃锰矿了，那么这个炉子已经进入了失常状态，或者更为严重的长期失常，炉缸已经不够活跃，或者堆积严重。
用锰矿就是使炉渣里锰的氧化物含量增高，使炉渣在温度相对较低的情况下有很好的流动性，排出炉外，以利炉况的恢复。
还有就是刚刚开炉生产的高炉，也要提高渣铁的流动性，道理和上述基本一致。
还有楼主提出的补充问题，这个可以用3元和4元碱度计算出来，这些数据在各个炉子有不同，要根据原燃料的条件进行调整，计算后的碱度也绝对不是一层不变的，要根据原料的变化随时改变。
比如烧结的全铁含量高，就适当的提高碱度，反之则降低碱度，焦炭含S 高要提高碱度，反之降低碱度。
要说具体数值，在我们高炉，2元碱度（CaO含量除以SiO 的含量）的范围在1.03~1.09，3元碱度（CaO含量+MgO含量除以SiO的含量）在1.25~1.30左右呵呵，几位朋友应该都是同行，在这里探讨下，我觉得对大家都很有帮助。
不过我听楼主说的好像是烧结方面的工艺了啊，不像是高炉操作方面的，你可以再解释下你所要问的吗？楼下希望麦田稻草人你好，你是哪个钢铁企业的？我可以介绍下我自己，我是本溪钢铁集团炼铁厂的技术人员，我所在的高炉为2600立降低焦比是所有高炉的攻关目标。
高炉炉渣成分对炉料粘度的影响研究
高炉炉渣成分对炉料粘度的影响研究解巍;宿成;董方【摘要】通过对高炉炉渣成分整理,利用方差分析方法,得出不同温度下MgO,Al2 O3,碱度与炉渣粘度的线性关系.试验结果表明:在高温条件下温度对黏度的影响最大,远超化学成分的影响.但随着温度的降低,化学成分的影响逐渐显现,数据为高炉生产提供了理论参考.【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】4页(P148-151)【关键词】高炉炉渣;成分;粘度【作者】解巍;宿成;董方【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古包钢(集团)公司生产部,内蒙古包头014010;内蒙古包钢(集团)公司生产部,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TF534.1随着包钢自产烧结矿、球团矿品位的提高和进口铁矿石数量的增加、高炉喷煤比的不断增大及自产焦炭中灰分的增加, 这些因素必然会使炉渣成分和性能发生改变，保持高炉炉渣合适的流动性, 适当控制炉渣的粘度与高炉生产的顺行密切相关.影响炉渣粘度的因素很多, 其中两个重要的因素是炉渣温度和成分.高炉炉渣性能对高炉操作、配矿成分和生铁成本产生重要影响.因此，系统研究目前炉渣粘度性能对高炉顺产意义重大.试验研究方案采用三因素四水平的正交试验设计，研究碱度，MgO，Al2O3含量对炉渣的粘度的影响.试验所用炉渣以包钢某高炉炉渣为基础，配加纯化学试剂来调整炉渣中的碱度，MgO，Al2O3含量.探寻不同碱度，MgO，Al2O3含量对高炉炉渣黏度的影响.测试采用东北大学研发的 RTW-10熔体物性测定仪(旋转法)进行[1]，利用降温定点测定方法.首先，将炉渣试样的温度升至指定温度1 500 ℃下恒温 30 min，待熔渣的温度和化学成份均匀后测定该温度下的熔渣粘度；而后，开始降逐次测定各温度点下熔渣的粘度.采用某高炉炉渣成分，利用RTW-10熔体物性测定仪测定不同成分和不同试验温度条件下炉渣的粘度，试验结果见表1.从表1极差数据中可以看出，极差越大的因素，对炉渣黏度的影响越大.在1 480 ℃条件下，虽然MgO极差相比其它两者略高，但相差较小.而1 450 ℃时，Al2O3与碱度的极差增加，碱度增加的幅度较大，MgO极差略有下降.1 420 ℃到1360 ℃条件下，Al2O3的极差大大提高，远远大于其余二者.碱度极差在1 420 ℃几乎没有变化，而在1 360 ℃下降幅度较大.由此可见，在高温条件下温度对黏度的影响最大，远超化学成分的影响.随着温度的降低，化学成分的影响逐渐显现，尤其是Al2O3其对黏度的影响随温度的下降越来越大，成为主要影响因素，远超碱度和MgO对粘度的影响.利用Origin 7.5软件对数据进行方差分析，得到不同温度下，MgO，Al2O3碱度对粘度影响的线性关系.其中Y1 480，Y1 450，Y1 420，Y1 380，Y1 360为温度1 480 ℃，1 450 ℃，1 420 ℃，1 380 ℃，1 360 ℃时的黏度，X1，X2，X3分别为MgO，Al2O3含量和自由碱度.Y1 480=0.365 8-0.007 X1+0.01 X2-0.223 X3Y1 450=0.536 3-0.009 X1+0.015 X2-0.389 X3 (2)Y1 420=0.497 2-0.007 X1+0.024 X2-0.427 X3 (3)Y1 380=0.181 6-0.002 X1+0.046 X2-0.365 X3 (4)Y1 360=0.045 3-0.002 X1+0.059 X2-0.369 X3 (5)从回归方程可见，在实验室研究的高炉渣成分配比下，提高碱度，MgO含量，可以降低炉渣黏度；提高Al2O3含量则提高炉渣黏度.渣中MgO[2,3]含量可避免渣中出现高熔点的正硅酸钙(2CaO·SiO2)，还可带入较多的O2-离子，减少Si-O，Al-O阴离子团的聚合度，破坏它们的网状结构，形成简单的单、双四面体结构，该结构的炉渣熔化温度较低，炉渣粘度低，流动性较好. 提高炉渣的二元碱度(CaO/SiO2)，能使熔渣中 O2-活度增大，使硅氧复合阴离子解体，从而使熔渣粘度下降，流动性改善.但当碱度>1.20时[4]，炉渣的粘度上升，炉渣的矿物结构发生了变化，炉渣中正硅酸钙(2CaO·SiO2)的数量增加，这部分高熔点矿物容易在炉渣中产生非均匀相，使炉渣熔化性温度急剧升高，流动性变差，短渣的性能逐渐增强，炉渣的稳定性也变差.随着Al2O3含量的增加，炉渣中Al2O3吸收氧离子构成 (AlO4)5-复合阴离子团的数量也随之增加，容易形成结晶能力很强的高熔点复杂化合物，如尖晶石(MgO·Al2O3，熔点为2 135 ℃)，铝酸一钙(CaO·Al2O3，熔点为1 600 ℃)等；形成大量的非均匀相，很容易结晶出固体存在于炉渣熔体中, 造成炉渣的粘度越来越大, 流动性变差.(1)高温条件下温度对黏度的影响最大，远超化学成分的影响.随着温度的降低，化学成分的影响逐渐显现；(2)在实验炉渣成分配比内，MgO对炉渣粘度影响随炉温波动甚微；(3)在炉温较低的情况下，Al2O3与碱度的变化将对炉渣产生较大影响.【相关文献】[1] 邹祥宇，张伟，王再义，等. 碱度和Al2O3含量对高炉炉渣性能的影响[J]. 鞍钢技术，2008，(4)：20-23.[2] 何环宇，王庆祥，曾小宁. MgO含量对高炉炉渣粘度的影响[J]. 钢铁研究学报，2006，(6)：11-14.[3] 茅沈栋，杜屏. 降低MgO含量对高炉渣粘度和熔化性温度的影响[J]. 钢铁研究学报，2015，27(9)：33-36.[4] 杨建炜. 高Al2O3高炉渣冶金性能的研究[D].保定：河北理工大学，2005.。
炉渣对金属冶炼产物的影响
炉渣的流动性影响其与矿石和金属的分离效果。流动性好的 炉渣有助于更好地将金属与矿石分离，从而提高金属的回收 率。
炉渣的氧化还原性
氧化性
炉渣的氧化性决定了其对金属的氧化程度。高氧化性的炉渣可能导致金属氧化 ，降低金属的质量和纯度。因此，控制炉渣的氧化性是金属冶炼过程中的重要 环节。
还原性
还原性炉渣有助于将金属从矿石中还原出来，提高金属的回收率。了解炉渣的 还原性有助于优化金属冶炼工艺，实现更高效的金属提取。
炉渣中的杂质元素可以作为结晶核心 ，促进金属结晶过程，但也可能导致 金属晶格畸变和力学性能下降。
金属的力学性能
炉渣中的杂质元素可以降低金属的பைடு நூலகம்学性能，如硬度、韧性和抗腐蚀性等。
炉渣对金属表面的氧化和腐蚀过程具有重要影响，可以加速金属的腐蚀和氧化。
通过控制炉渣的组成和性质，可以改善金属的力学性能，提高其使用寿命和可靠性 。
炉渣作为土壤改良剂
可以改善土壤结构，提高土壤的透气性和保水性，促进作物生长 。
炉渣作为肥料
含有植物所需的微量元素，可以作为肥料提高土壤肥力。
炉渣在堆肥中的应用
可以加速有机物的分解，提高堆肥的效率和质量。
炉渣在其他领域的应用
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炉渣在环保领域的应用
可以用于烟气脱硫、废水处理等环保工程中，降 低污染物排放。
炉渣的稳定性
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熔点
炉渣需要在较高的温度下 才能熔化，熔点越低，稳 定性越差。
化学稳定性
炉渣不易与金属发生化学 反应，保持稳定。
物理稳定性
炉渣不易发生相变，保持 稳定。
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炉渣对金属冶炼过程的影响
炉渣的熔点与流动性
熔点
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炉渣氧化性对粘渣层与镁碳砖之间结合的影响□ 朱英雄1) 周金刚1) 黄模华2) 程乃良2)1)东北大学材料与冶金学院 沈阳1100042)上海梅山钢铁公司摘 要 以镁碳砖为试样,采用不同氧化性的炉渣进行了粘渣实验,并且对粘渣层的结合状态进行了显微镜观察。
结果发现,粘渣层与镁碳砖的结合状态受炉渣氧化性或炉渣熔点、粘度及其与镁碳砖反应活性的影响:炉渣氧化性低,粘渣层与镁碳砖之间结合紧密,粘渣层厚;炉渣氧化性高,粘渣层与镁碳砖之间含有较大的气泡,粘渣层薄而不连续;采用含碳镁质材料调整炉渣氧化性后,粘渣层与镁碳砖之间结合状态得到改善。
关键词 镁碳砖,转炉,溅渣护炉,炉渣,氧化性Ξ转炉溅渣护炉是将炉渣溅起涂敷到炉衬表面上形成一定厚度的溅渣层,以起到保护镁碳砖炉衬的作用。
有关影响溅渣层与镁碳砖之间的结合状况及其护炉效果的主要因素,目前的研究文章比较少。
本工作以实际转炉炉衬用镁碳砖为试样,采用具有不同氧化性的炉渣进行粘渣对比试验,研究了炉渣氧化性对粘渣层与镁碳砖之间的结合状态,包括粘渣层厚度、均匀性、气孔(泡)的大小等的影响,并且探讨了其影响机理。
1 实验1.1 试样试验用镁碳砖试样与实际转炉炉衬用镁碳砖相同,其中含电熔镁砂为83%(质量分数,下同),含碳为17%。
将试验用镁碳砖切成5mm ×10mm ×100mm 的条状作为粘渣试样。
炉渣按氧化性由低到高分为1#、2#、3#和4#共4种,其化学组成见表1。
前3种取自生产现场,后一种因为TFe 含量高达30%,生产现场难以取到,故采用化学试剂配制。
1#～4#炉渣的碱度分别为2.24、3.02、5.49、3.00。
表1 炉渣的化学组成(w ) Table1Chemical compo sitions of the used slags% 渣号TFe MgO CaO SiO 2MnO P 2O 5CaF 21#8.249.1549.8522.28 1.97 1.42 1.632#16.199.9145.0914.92 1.500.87 1.283#21.70 6.0450.529.20 1.75 2.35-4#30.008.0033.8611.292.002.005.001.2 实验方法用MoSi 2棒卧式管式高温炉测定炉渣熔点。
将装有炉渣的电熔氧化镁坩埚放入MoSi 2棒高温炉内,加热至炉渣熔化,在过热度为50～80℃下恒温。
把镁碳砖条放在坩埚上方1mm 左右处,将其表面的挥发分处理掉。
接着将镁碳砖条浸入熔化的炉渣中保持1min ,取出后于空气中冷却。
全过程在氩气保护下进行。
将粘渣后的试样横向切割,并固化磨样。
在显微镜下观察粘渣层与镁碳砖之间的结合形貌,用扫描电镜进行成分分析。
2 实验结果2.1 炉渣熔点经测定,1#、2#、3#、4#炉渣的熔点分别1540℃、1460℃、1394℃、1340℃。
对照表1的炉渣成分可以看出,炉渣的熔点主要受渣中TFe 含量的影响。
2.2 镁碳砖与粘渣层的结合形貌如图1所示,不同氧化性的炉渣与镁碳砖之间的结合状态,即粘渣层厚度、结合强度以及有无气泡等,均存在很大的差别。
当采用TFe 含量为8.24%和16.19%的炉渣进行粘渣试验时,粘渣层厚度为2～3mm 。
其中,TFe 含量为8.24%的炉渣,粘渣层与镁碳砖之间结合牢固,无缝隙存在;而TFe 含量为16.19%的炉渣,粘渣层与镁碳砖之间223NAIH UO CAI LIAO /2002/6 耐火材料Ξ朱英雄:男,1940年生,教授。
收稿日期:2002-05-08编辑:黄卫国开发与应用耐火材料/NAIH UO CAI LIAO 2002,36(6)322～324结合不连续,有细小的气孔存在。
当采用TFe 含量为21.70%和30.00%的炉渣进行粘渣试验时,粘渣层与镁碳砖之间有较大的气泡存在。
尤其是TFe 含量为30.00%的炉渣,其粘渣层与镁碳砖之间存在与外界相通的极薄的大气泡。
(a ) 1#渣(b ) 2#渣(c ) 3#渣(d ) 4#渣图1 不同氧化性炉渣的粘渣层与镁碳砖之间结合状况Fig.1 Bonding between splashing slag layer and MgO -Cbrick in different slags3 讨论3.1 炉渣氧化性对炉渣熔点和粘度的影响如前所述,随着TFe 含量的增加,炉渣熔点下降。
众所周知,炉渣中的FeO 尤其是Fe 2O 3的存在,能帮助熔化渣中的高熔点氧化物,起化渣剂作用,并且导致熔渣粘度下降[1,2]。
炉渣的粘度主要取决于其所含离子的离子半径大小[3],而Fe 2+和Fe 3+的离子半径在炉渣中所含的所有阴、阳离子中是最小的,故随着Fe 2+、Fe 3+离子含量的增加,炉渣的粘度下降[4]。
由于炉渣的氧化性具有双重作用,高氧化性的炉渣熔点低、粘度低,因此对镁碳砖的附着力小,不易粘结上。
正如图1中(c )、(d )所示的那样,试样粘渣层内含有较大气泡,或者粘渣层薄而不连续。
这样的粘渣层在高温下的耐蚀性很低。
与此相反,低氧化性的炉渣熔点高、粘度大,对镁碳砖附着力大,容易粘结上,可以形成如图1中(a )、(b )所示的很厚的粘渣层。
尤其如图1(a )所示的粘渣层,不但粘渣层厚,而且因为粘渣的熔点高,故在高温下的耐蚀性也高。
3.2 炉渣氧化性对粘渣层牢固程度的影响图1反映出的粘渣层与镁碳砖之间结合状态的差异,是由炉渣中的TFe 含量所决定的。
TFe 含量为8.24%的炉渣所形成的粘渣层与镁碳砖之间结合状态良好,为无缝隙的紧密结合,如图1(a )所示。
经过扫描电镜测定,在靠近粘渣层与镁碳砖结合部位的渣侧,有细小铁珠存在。
这说明,尽管炉渣的氧化性低,但在粘渣过程中,含石墨的镁碳砖基质与炉渣接触时仍发生了如下反应:(Fe 2O 3)+C =2(FeO )+{CO}(1)(FeO )+C =[Fe ]+{CO}(2)上述反应生成{CO}小气泡和细小铁珠。
由于该渣熔点高,粘度大,加之上述反应是吸热过程,因此在反应部位形成局部“冷区”,所以炉渣粘度进一步提高,进而使得细小铁珠被炉渣粘滞而留在渣中。
而生成的{CO}小气泡排出或者分散在渣中。
TFe 含量为16.19%的炉渣所形成的粘渣层与镁碳砖之间的结合状态如图1(b )所示。
其中,镁碳砖中的粗颗粒镁砂与粘渣层之间形成良好的紧密结合,而含石墨的基质与粘渣层之间有细小的气孔存在。
在二者结合部靠近渣侧的地方仍然存在较多的细小铁珠。
细小气孔和铁珠的存在,说明镁碳砖浸入氧化性比较高的炉渣中进行粘渣时,反应(1)和反应(2)比较激烈,较多的细小铁珠和未来得及排出的{CO}小气泡留在二者结合部的渣侧。
细小气孔的存在,使粘渣与镁碳砖之间不能形成完全连续的紧密结合。
TFe 含量为21.70%和30.00%的炉渣所形成的粘渣层与镁碳砖之间的结合状态如图1中(c )、(d )所示,其粘渣层很薄而且不连续,并且含有较大3232002/6 耐火材料/NAIH UO CAI LIAO的气泡,结合强度很低。
这一现象说明,镁碳砖浸入氧化性更高的炉渣中进行粘渣时,上述反应(1)和反应(2)更加猛烈,生成了大量的CO。
这些CO 在逸出过程中对粘渣层产生向外的推力,阻碍了粘渣层与镁碳砖之间相结合。
高氧化性炉渣熔点低,粘度小,不易粘附在镁碳砖上。
即便粘结在镁碳砖上,也只能形成很薄的一层渣皮,并且夹着薄而大的气泡,粘结很不牢固。
如同种杰等人[5]的研究结果,渣中氧化铁含量增加一倍时,镁碳砖中碳的氧化速率提高一倍。
因为Fe2+、Fe3+离子半径很小,对镁碳砖渗透能力很强[6],可发生强烈的脱碳反应使镁碳砖脱碳层厚度增加。
失去碳网络骨架支撑的脱碳层呈疏松状态。
此外,反应产物{CO}在向外排出时扩大了渗透通道,为(SiO2)、(Fe2O3)、(FeO)、(MnO)等氧化物的侵入创造了条件,导致砖中氧化镁颗粒发生分离而熔入渣中,使脱碳层逐渐剥落而消失。
由此可知,用高氧化性炉渣对镁碳砖进行粘渣,不但粘渣效果差,而且还会对镁碳砖造成侵蚀。
4 改进高氧化性炉渣对镁碳砖的粘渣效果差。
如果采用含碳的镁质材料将高氧化性炉渣中的TFe含量降下来后再进行粘渣试验,效果又会如何呢?为此,在接下来的试验中,采用含碳的镁质材料把TFe含量为16.19%的炉渣的TFe含量调整至11.00%,再用镁碳砖浸入改质后的炉渣中进行粘渣试验,结果使图1(b)所示的粘渣层与镁碳砖之间的细小气孔消失,粘渣层与镁碳砖之间产生如图2所示的良好而紧密的结合,结合强度大大提高。
图2 改质后炉渣与镁碳砖之间结合状况Fig.2 Bonding between slag and MgO-C bricks after dipped in optimized slag5 结论(1)采用低氧化性炉渣,粘渣层厚,熔点高,粘渣层与镁碳砖之间形成良好的紧密结合。
(2)采用高氧化性炉渣,粘渣层很薄且不连续,熔点低,粘渣层与镁碳砖之间有较大的气泡。
(3)采用含碳的镁质材料调整炉渣氧化性后,粘渣层与镁碳砖之间的结合状态得到了改善。
参考文献1 苏天森,刘浏,王维兴.转炉溅渣护炉技术.北京:冶金工业出版社,19992 王诚训.MgO-C质耐火材料.北京:冶金工业出版社,19953 东北工学院,北京钢铁学院,等.专业炼钢学.北京:中国工业出版社,1961:34～354 朱英雄,钟良才,任子平,等.转炉溅渣护炉的合理工艺参数.第十一届全国炼钢学术会议.北京:中国金属学会炼钢专业委员会,2000,135～1365 种杰,伟远,董履仁,等.镁碳砖在炉气、炉渣和过氧化钢水中侵蚀速率的研究.复吹转炉炼钢用耐火材料基础研究论文集.北京:冶金工业出版社,1992:46～476 首钢炼钢厂,北京钢铁学校.氧气顶吹转炉.北京:冶金工业出版社,1971:197～199In fluence of slag oxidation nature on bonding between spla shing slag layer and MgO-C bricks/Zhu Y ingx2 iong,Zhou Jingang,Huang Mohua,et al//Naihuo Cailiao.-2002,36(6):322Bas e d on the obs ervation throu gh micros cop e on the bonding state of s plashing sla g layer and MgO-C bricks after sla g splashing exp eriments,s ome phenomena s uch as comp act bonding,loos e bonding carrying minute air holes or big air bubbles,and thick and thin,s plashing sla g layers were analys e d.The re as on for all thes e differences is the divers e oxidation nature of sla g and the cons e quent divers e de gre es of the re action be2 twe en the sla g and graphite in MgO-C bricks.Adding carbon containing materials into high oxidation nature sla g to re duce the TFe content could get fa voura ble effects.Key words:MgO-C bricks,Converter,Splashing sla g layer,Sla g nature,OxidationAuthor’s address:Institute o f Materials and Metallurgy,Northeastern University,Shenyang110004,China 423NAIH UO CAI LIAO/2002/6 耐火材料。