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含“三石”的炉盖砖延长使用寿命的诀窍

添加时间:2017年3月23日  浏览次数:

     三石”包括硅线石、蓝晶石、红柱石,属硅线石族矿物,为同质异形体。其理论组成为Al2O363.l%、SiO236.9%、化学分子式为Al2O3.SiO2或Al2SiO3。因生成条件和结构不同表现在阳离子配位上的差异,使理化性能既有共性又有差别,3种矿物原料均属高铝矿物,具有髙铝矿物的性能,但其独特性能又不为普通高铝原料所具备^。“三石”被加热至一定温度不可逆的转变为莫来石晶体(呈短柱状、针状的网络结构,一般长约3微米,最长可达20微米),并析出SiO2,在加热反应过程中,伴随莫来石化引起体积膨胀,其中以蓝晶石膨胀率为大,红柱石居中。转化温度与膨胀率见表2-12。

     “三石”膨胀率与各自矿物的纯度、粒度大小、杂质组成与含量等有关。红柱石、硅线石因 转变为莫来石时体积膨胀小,体积稳定性好,可不经预烧直接制砖或部分引入使用。利用蓝 晶石体积膨胀大可以作不定形耐火材料的膨胀剂或部分引入制砖。

      电炉盖砖的使用实践表明,砖的少许膨胀可以缩小砖缝,保持砌体的结构完整性,在一定程度上可以防止片状剥落。为此在铝硅系中引入具膨胀特性的“三石”材料是有效途径之 一。如含蓝晶石的电炉盖砖在抚钢、舞钢超高功率电炉上使用,寿命在150炉以上。

      合理利用莫来石转化产生的体积膨胀效应,可生产硅线石蓝晶石为原料的低蠕变砖与微膨胀高铝砖,由于硅线石与红柱石的转化温度不同将两种原料配合使用,控制制品的烧成 温度,使部分红柱石转化成莫来石,硅线石还保持原晶体形态,这种制品在温度升髙时或长 期使用中硅线石逐渐转化,或长时间发挥体积膨胀效应。加入红柱石40%的制品在髙温下 的膨胀效应为:400℃,0.07%;800℃,0.2%;1200℃,0.52%;1500℃,0.7%。用电镜观察断 面呈现大量片状、针状莫来石晶体,形成网络结构。制品略具微膨胀,体积变化稳定强度高, 不烧砖的损毁主要表现为钢渣的熔蚀作用,而烧成砖则表现为钢和渣与砖的反应和渗透所 造成的结构差异以及热震所产生的剥落,并且由剥落可产生的损毀程度要比单一熔蚀更剧 烈,这是不烧砖使用效果优于烧成砖的主要原因。A砖用于冶炼合金钢的50t超高功率电炉 盖平均使用寿命为152次。C砖用于冶炼合金钢、不锈钢30t超高功率电炉盖平均寿命为 113次,炉盖砖性能见表2-13。

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