镁钙碳砖在100tLF-VD精炼炉渣线部位的应用

   镁钙碳砖具有一系列优良的性能,在100LF-VD精炼炉渣线部位应用取得明显效果,平均寿命23次,比镁碳砖高一倍,吨钢耐材费用降低44.5%。
   镁碳砖具有良好的耐侵蚀性、耐剥落性,多年来在炼钢炉、精炼炉、钢包得到了广泛应用。但是,在LF-VD精炼炉中,随着特钢操作条件苛酷化,诸如精炼温度升高、VD处理率增加、高真空保持时间延长,渣线部位镁碳砖寿命急剧下降,在一个炉役过程中必须拆砌(挖修)一次渣消耗和费用高(约110元/t钢),拆砌包工作量大,而且导致钢包作业率低,影响钢厂正常生产。　
    1998年3月以来,上海五钢公司第三炼钢厂在100tLF-VD精炼炉渣线部位试用了六套山东淄博鑫耐达耐火材料股份有限公司生产的镁钙碳砖,平均一次性使用寿命23次，最高26次，比镁碳砖提高一倍，平均耐材费用61.01元/t钢,比镁碳砖降低44.5%。
    镁钙碳砖是新一代高级炉衬材料,它拥有许多突出的高温性能和独特的冶金特性,深为国内外冶金学家关注。
    (1)在高温真空条件下,CaO-C共存的热力学稳定性高于MgO-C,从而镁钙碳砖失重较小,组织劣化轻微,高温体积稳定性和高温强度优于镁碳砖。
    (2)CaO具有较好的蠕变特性,镁钙碳砖弹性率低,高温韧性好,因而耐剥落性、耐冲击性优于镁钙碳砖。
    (3)镁钙碳砖中的游离CaO对炉渣有广泛的适应性,不仅对高碱性渣有较强的耐侵蚀性,而且当精炼初期炉渣碱度较低时,游离CaO也能提高衬砖工作表面炉渣碱度,减轻炉渣的化学侵蚀。
    (4)镁钙碳砖中的游离CaO能优先与炉渣中的SiO2反应,生成高熔点(2130℃)高粘性的硅酸二钙C2S附着在衬砖工作表面,生成炉渣保护层,因而:
    ①能堵塞气孔,抑制炉渣向砖内渗透;
    ②能避免高温炉衬长时间裸露大气中,防止衬砖氧化脱碳;
    ③能减缓钢水和炉料对炉衬的冲刷和撞击;
    ④炉衬易挂渣,也易喷补等。
    (5)镁钙碳砖有净化钢水的作用。因为游离CaO能捕捉钢中非金属夹杂,形成低熔物上浮进入炉渣中。
    (6)在冶炼超低碳钢(＜0.03%时),镁钙碳砖可能还大大减少或消除使用镁碳砖时可能出现的增碳现象。
    此外,在我们的实验中发现:
    (7)镁钙碳试样的荷重软化点高于镁碳砖,高温线膨胀低于镁碳砖。
    (8)镁钙碳试样对LF-VD炉渣的耐侵蚀性优于镁碳砖。
    在用不同钙质原料、不同石墨加入量制备的不同CaO含量的镁钙碳试样进行高温性能测试和抗渣试验的基础上,我们成功地开发了LF-VD精炼炉渣线用高寿命镁钙碳砖。
    目前这种已定型化的产品是以高纯电熔镁钙砂(CaO+MgO含量≥98%,其中CaO 4%～8%)和高纯鳞片石墨(固定碳98%)为原料,以无水树脂为结合剂,加入特殊添加剂,采用4级配料,高压成型,热处理后浸蜡制造的。制品特点:原料纯、体密高、结构致密,耐侵蚀、耐冲刷、耐剥落,制品质量稳定、尺寸精确(±0.3mm)、外型规整、储存期长(雨季4个月、旱季6个月),适于干砌,不渗钢。