【钢铁冶金】混铁车内耐火材料使用时受到的作用

混铁车内耐火材料使用时受到的作用

混铁车是钢铁生产中用于运输和储存高温铁水的重要设备。在铁水的运输和预处理过程中，混铁车内的耐火材料会受到多种复杂的作用，这些作用对耐火材料的性能和寿命提出了很高的要求。以下是混铁车内耐火材料在使用过程中受到的主要作用：

1. 铁水的冲击磨损作用

• • 装入侧内衬：当铁水从高炉流入混铁车时，装入侧的内衬会直接受到高温铁水的强烈冲击磨损。这种冲击不仅会导致耐火材料的物理磨损，还会对其结构造成损害。

• • 高温辐射和热冲击：铁水的高温辐射会对耐火材料产生强烈的热冲击，特别是在铁水流入瞬间，耐火材料的温度会迅速升高，导致热应力集中，可能引起材料的裂纹或剥落。

2. 化学侵蚀作用

• • 常规化学侵蚀：炉衬材料在高温下会受到铁水和炉渣的化学侵蚀，特别是炉渣中的CaO和FeO会与耐火材料中的SiO₂、Al₂O₃反应，生成低熔点物质，对耐火材料造成侵蚀。

• • 预处理剂的化学侵蚀：当使用铁水预处理剂（如脱硫剂）时，炉衬的化学侵蚀会更加严重，特别是渣线部位。含苏打的预处理剂会直接熔损炉衬，加速渣线部位的损毁。

3. 热震损伤作用

• • 温度剧变：混铁车空罐的温度通常为700～800℃，而流入罐内的高炉铁水温度为1350～1450℃。这种巨大的温度差异会导致耐火材料内衬受到严重的热震损伤，特别是当铁水反复进出时，这种温度变化会更加频繁，加剧耐火材料的损坏。

4. 气流搅拌的冲刷与磨损作用

• • 喷吹处理：在进行铁水预处理时，喷吹处理会产生强烈的气流，这些气流会搅拌铁水和炉渣，对铁水罐内衬造成冲刷和磨损。这种机械作用会逐渐削弱耐火材料的结构，导致其寿命缩短。

5. 炉渣碱度变化的侵蚀作用

• • 炉渣碱度变化：在进行脱硅、脱磷、脱硫（简称“三脱”）处理时，炉渣的碱度会发生显著变化，可以从0.5变化到3.0以上。这种碱度的变化会显著影响炉渣与耐火材料之间的化学反应，加剧耐火材料的侵蚀。

常用耐火材料及其特点

为了应对上述复杂的作用，混铁车内常用的耐火材料需要具备以下特点：

• • 高铝砖：具有良好的高温强度和抗化学侵蚀性能，适用于高温区域。

• • 镁碳砖：具有优异的抗热震性和抗炉渣侵蚀性，适用于渣线部位等高温和强侵蚀环境。

• • 碳化硅砖：具有高硬度和良好的耐磨性，适用于需要高耐磨性的部位。

• • 刚玉砖：具有高耐火度和良好的抗化学侵蚀性，适用于高温和腐蚀性环境。

• • 磷酸盐结合的耐火浇注料：具有良好的施工性能和抗侵蚀性，适用于需要快速修补的部位。