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【钢铁冶金】透气砖损毁机理全解析

日期:2024-11-14 浏览:56



透气砖的损毁机理

透气砖的工作属于不连续操作,在整个钢包周转周期的不同时间,会有不同的物理和化学蚀损。从实践来看,透气砖的损毁主要分为以下几种:

一、烧氧吹洗作用

在钢包出钢完毕到下次受钢前,钢包在热修区接受热修,这时要对透气砖用氧气灼烧吹洗工作面,清理残留的钢和渣。烧氧吹洗正常来说是有利的,能保证透气砖工作面干净,气体通道畅通,让钢包周转顺利。但热修区很难准确知道透气座砖工作面上残留钢和渣的厚度,所以清除残留物后,可能会误烧透气砖。要是包底状况不好或者操作者判断失误,情况会更严重。烧氧时温度能到 2000℃以上,高温气流对透气砖很致命,这几分钟的熔损量比正常精炼蚀损量高 2~3 倍。

二、机械磨损作用

出钢时钢水高速强力冲刷钢罐底部,会加快透气砖损蚀。有人做水力模型试验发现,低速气流射入液相熔池,气流回击会击打透气砖前沿,给耐火材料冲击力。提高气体流速,反向脉冲频率降低,但冲击强度增大。吹氩正常喷射时,强烈气泡组成气体喷射束,加强钢罐底部搅拌,液相运动加剧,二相卷流让透气砖受强烈剪切和冲击应力。透气砖高于座砖时,这种卷流的剪切、冲刷更明显,新换透气砖容易出现高于座砖部分使用一次就被冲刷掉的情况。另外,精炼结束快速关阀门,钢水反向冲击也会加速透气砖损毁。

三、热应力的作用

透气砖工作面,特别是出气口四周的耐火材料,直接接触高温钢水,又受冷气流影响,温度梯度大。多次使用后,透气砖急冷急热,尤其出气口部位热应力更大,容易产生环状裂纹导致断裂。

四、化学侵蚀作用

透气砖工作面与渣、钢水接触时间长,整个包役中,熔渣会向砖里浸润、渗透。钢水、渣中的氧化物如 MnO、MgO、SiO2、FeO、Fe2O3 等会和砖发生反应,生成低熔物如 FeO·Al2O3、2(MnO)·SiO2·Al2O3、12CaO·7Al2O3 等,被冲刷后造成透气砖侵蚀。


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