1、钢包渣线工作层培训课件现在已经了解，Al 2O3-SP（MgO）质耐火材料用作钢包包壁和包底以及冲击垫板都是可靠的。然而，把它作为钢包渣线部位用材时，只能在低碱性和中碱性钢包中应用，而不能用于高碱性以及较高 CaF2 含量的最复杂熔渣的钢包渣线部位，因为这些熔渣会对 Al2O3-SP（MgO）质耐火材料造成严重侵蚀，而不能获得满意的使用寿命。因此，许多钢厂的钢包渣线处一直使用各种碱性砖，如MgO-C 砖、MgO-Ca0C 砖、自云石砖、MgO-Ca0. Al 2O3和 MgO-Cr2O3砖等。一、钢包渣线用 MgO 砖的设计钢包渣线特别是精炼钢包渣线选择使用 MgO-C 砖是很普遍的。因为对于
2、侵蚀性极强的高温钙铝酸盐渣必须耐得仕并能与延长电弧加热周期和搅拌时间的条件相适应。此外，在钢包和精炼钢包渣线上使用的 MgO-C 砖还必须适应预热包衬期间长期存在的氧化环境。显然，钢包渣线部位用 MgO-C 砖应具有非常高的抗氧化性、抗渣性，高温强度大，抗热展性能优异等优点，才能具有长的使用寿命。一般说来，为了提高 MgO-C 砖的这些性能，需要控制镁砂颗粒分布和添加能提高强度的添加剂。1、MgO-C 砖高温强度的改善钢包渣线部位用 MgO-C 砖，首先应具有高的高温强度，才能经受住高温钢水和熔渣的机械冲刷和磨损。提高 MgO-C 砖的高温强度的技术措施是控制镁砂颗粒分布和添加能提高强度的添加
3、剂。曾纪以镁砂颗粒分布符合 Andreqsen 规律和配入 18石墨的 MgO 砖研究了配比系数(n)和镁砂临界颗粒尺寸(Dmax)对高温抗折强度的影响，其结果如图41 图 44 所示。它们表明，随着镁砂颗粒配比系数(n)值的增大，MgO-C 砖在 1400时的抗折强度下降，但下降幅度不大。然而，添加合金粉却能显著地提高 MgO-C 砖在 1400时的抗折强度(图 41 与图 4-2 对比看出)。图 4-3 和图 4-4 则表明，镁砂临界颗粒尺寸(Dmax)对 MgO-C 砖在 1400图 4-1 配比系数对不含合金 MgO 砖高温抗折强度的影响(1400)图 4-2 配比系数对含 Al-Mg
4、 的 MgO-C 砖高温抗折强度的影响(1400)时抗折强度有强烈的影响，即随 Dmax 位下降，MgO-C 砖在 14001时的抗折强度明显上升。并且，加入合金粉者在 1400T时抗折强度比不加合金粉者在1400时的抗折强度高得多。随着配比系数(n)值减小(镁砂细粒子含量增加)和镁砂临界颗粒尺寸(Dmax)下降，MgO-C 砖基质中镁砂粒子增加，石墨在镁砂粒子中分布更为均匀，镁砂粒子间接触增加，因而高温抗折强度上升。2、要获得高温抗折强度高的 MgO 砖，可采用如下技术措施：(1)降低镁砂颗粒的配比系数(n)；(2)减少镁砂临界颗粒尺寸(Dmax)；(3)添加能提高高温强度的添加剂。其中，加
5、入金属或台金粉是提高 MgO-C 砖高温强度的最有效的技术措施(图 42 和图 41 及图 44 和图 43 对比看出)。图 4-3 临界颗粒粒度对 MgO-C 砖高温强度的影响(18C 无金属)图 4-4 临界颗粒大小对 MgO-C 砖高温强度的影响(18%C，4%Al-Mg)二、影响 MgO-C 砖抗氧化性能的因素添加防氧化剂是抑制 MgO-C 砖氧化的主要方法，并以添加多种添加剂的效果为住。例如，A1-Mg 粉或者 Mg 粉联合加入 MgO 砖中可明显地提高其抗氧化件。B4C 等含硼物质与金属粉联合加入时对提高 MgO-C 砖的抗氧化性比单一金属粉的效果更佳是因为 B4C 同 CO 反应
6、生成 B2O3 并沉积 C 所引起的：这种分离出来的 C 非常均匀地分布在 MgO-C 砖的基质中，孔隙被填充，渗透能力降低。此外，从 B4C 中产；生的 B2O3 又可很容易地和 MgO 反应形成诸如3MgOB2O3(共熔点为 1407)等低熔点物质，如图 45 所示，它们在 MgO-C砖表面生成一层液相层阻止熔渣和氧气的侵入。镁砂颗粒对 MgO-O 砖抗氧化性能也有影响，如图 46 和图 4-7 所示。抗氧化性试验是在 1500的 O2 和 LPG气氛中(O2/LPG 约等于 4/1）持续 5h 的条件下进行的。图 4-5 B2O3-MgO 相位图4-6 配比系数对 MgO 砖抗氧化性的影
7、响(18%C)图 4-6 表明，未添加抗氧化剂的 MgO-C 砖，其氧化层厚度随镁砂的配比系数(n)的降低和临界颗粒尺寸(Dmax)的减小而略有增加，们增加的幅度有限(图46 中 l、2)。不过，加入 4%(质量分数)A1-Mg 粉时却极大地提高了 MgO-C 砖的抗氧化性(图 46 中 3、4)，且几乎不受镁砂配比系数(n)和临界颗粒尺寸(Dmax)的影响。图 4-7 则表明，MgO-C 砖的抗氧化性随 A1-Mg 粉加入量达到4(质量分数)时即接近最大值。上述结果说明，添加抗氧化剂才是提高 MgO-C 砖抗氧化性的根本措施，并以金属粉和含硼物质等联合加入的效果最佳。图 47 合金含量与氧化
8、层厚度的关系（18%C，Dmax=3mm，n=0.5）三、提高 MgO-C 砖抗热震性的措施1、MgO-C 砖中加入镁砂调整抗热震性抗氧化剂的副作用是在提高抗氧化性的同时提高了其弹性模量和热应力，从而降低了 MgO-C 砖的抗热震性。而且，存在着越是抑制氧化效果大的抗氧化剂，越会降低 MgO-C 砖的抗热震性的问题，但这可通过控制镁砂颗粒分布来平衡，如图 4-8图 4-12 所示。图 48 和图 49 表明，随着镁砂配比系数()的下降和临界颗粒尺寸(Dmax)的减小，MgO-C 砖的热应力上升，加入 4%AL-Mg 合金粉时就更突出(对比图 4-9 和图 4-8)。图 4-8 配比系数对 Mg
9、O-C 砖最大热应力的影响（不含合金，MgO-C 砖中 18%C）1-Dmax=3mm；2-Dmax=5mm图 4-9 配比系数对 MgO-C 砖最大热应力的影响（含 4%Al-Mg，MgO-C 砖中 12%C）1-Dmax=3mm；2-Dmax=5mm图 4-10 和图 4-11 显示出了镁砂临界颗粒尺寸(Dmax)对 Mg-C 砖热应力的影响。它们表明，未加合金粉的 MgO-C 砖，其热应力随镁砂临界颗粒尺寸(Dmax)的减小明显上升。而加 4%(质量分数)Al-Mg 粉的 Mg-C 砖，其热应力随镁砂临界颗粒尺寸(Dmax)的减小虽然也有提高，但幅度很小。图 412 则示明了 A1-Mg
10、 粉添加量同 MgO-C 砖热应力的关系。它表明 Al-Mg 粉加入量低于 2.5%(质量分数)时，随着 Al-Mg 粉量增加，Mg0-C 砖热应力提高的速率较快；而 A1-Mg 粉量高于 2.5%(质量分数)时，MgO-C 砖热应力提高的速率变慢。图 4-10 临界颗粒粒度对 MgO-C 砖最大热应力的影响1-n=0.4；2-n=0.5,3-n=0.6图 4-11 临界颗粒粒度对 MgO-C 砖最大热应力的影响（18% C，4%Al-Mg）1-n=0.4；2-n=0.5,3-n=0.6图 4-12 Al-Mg 含量与热应力的关系（n-0.5；Dmax=3mm，18%C）通过 MgO-C 砖的
11、抗热震性试验看出(将 MgO-C 试样浸入 1500的铁水中 90s后迅速放入室温水中 30s，重复 8 次)，n0.3 和 0.4 的 Mg0-C 试样均有裂纹，而 n05 和 06 的 MgO-C 试样却没有裂纹。据此可以推断，正好不出现裂纹的镁砂配比系数 n=0.58D，max3mm，此时热应力 约为 23MPa 由此可见，在 n=0.5，Dmax3mm，Al-Mg 粉加入量不超过 2.5%(质量分数)时，在本试验的严酷条件中，MgO-C 砖就不会产生裂纹。相反，在 A1-Mg 粉加入量高于 2.5%(质量分数)时，在同样的条件下MgO-C 砖就难以避免裂纹的产生。图 413 和图 41
12、4 列出了 MgO-C 砖抗热震性的研究结果（铁水浸渣法)。图 4-13 表明，MgO-C 砖的抗热震性随着镁砂临界颗粒尺寸的增加而逐步提高。图 4-14 则表明，MgO-C 砖抗热震性随着 Al 粉加入量的增加而下降。因为镁砂临界颗粒尺寸增大时，镁砂总表面积降低，石墨堆积增大，因而 MgO-C 砖基质个每个镁砂的膨胀被富集的石墨所吸收，这就提高了 MgO-C 砖的抗热震性。图 4-13 表明，MgO-C 砖的抗热震性随着镁砂临界颗粒尺寸的增加而逐步提高。图 4-14 则表明，MgO-C 砖抗热震性随着 AL 粉加入量的增加而下降。因为镁砂临界颗粒尺寸增大时，镁砂总表面积降低，石墨堆积增大，因而 MgO-C 砖基质个每个镁砂的膨胀被富集的石墨所吸收，这就提高了 MgO-C 砖的抗热震性。图 4-13 镁砂粒度对 MgO-C 砖的抗热震性的影响（加 Al 粉）图 4-14 Al 添加量对 MgO-C 砖的抗热震性的影响2、归纳起来认为，提高 MgO-C 砖抗热震性的措施如下：(1)使用配比系数高的镁砂颗粒料；(2)增加镁砂临界颗粒尺寸；(3)控制金属或合金粉的加入量；(4)提高石墨的配入数量。四、MgO-C 砖的抗侵蚀性
