在炼钢行业中,高温转炉的内衬材料选择至关重要,直接影响到转炉的使用寿命、生产效率和经济效益。对于 1550℃以上的高温工况,镁铬耐火砖是一种常见的选择,但如何判断其是否适合具体的工况,需要综合考虑多个关键指标。
首先,耐火温度是一个核心指标。镁铬耐火砖的耐火温度一般应高于实际工作温度,对于 1550℃以上的工况,建议选择耐火温度在 1700℃ - 1800℃的镁铬耐火砖。例如,行业标准中规定,优质镁铬耐火砖在特定测试条件下,耐火温度需达到 1750℃。
其次,体积稳定性也不容忽视。在高温环境下,耐火砖的体积变化过大会导致炉衬结构不稳定,影响转炉的安全运行。一般来说,在 1550℃下经过一定时间的加热后,镁铬耐火砖的体积变化率应控制在±1%以内。
热膨胀系数同样重要。热膨胀系数过大,在温度变化时耐火砖容易产生裂纹甚至剥落。以常见的镁铬耐火砖为例,其热膨胀系数在 1000℃ - 1600℃范围内,应控制在(7 - 9)×10⁻⁶/℃。
抗渣性能是另一个关键指标。在转炉炼钢过程中,炉渣会对耐火砖产生侵蚀作用,如果抗渣性能不佳,耐火砖的使用寿命会大大缩短。可以通过测试耐火砖在模拟炉渣环境中的侵蚀速率来评估其抗渣性能,一般来说,侵蚀速率应小于 0.5mm/次。
采用硅酸盐粘结工艺可以显著提升镁铬耐火砖的综合性能。硅酸盐粘结剂能够在耐火砖颗粒之间形成牢固的粘结,增强砖体的强度和致密性。研究表明,采用该工艺的镁铬耐火砖,其常温耐压强度可提高 15% - 20%,热态强度也有明显提升。
同时,硅酸盐粘结工艺还能改善耐火砖的抗热震性能。在温度急剧变化的情况下,砖体能够更好地承受热应力,减少裂纹的产生和扩展。例如,经过硅酸盐粘结工艺处理的镁铬耐火砖,在经过 10 次 1100℃ - 水冷的热震循环后,强度损失小于 10%。
| 评估项目 | 评估标准 | 现场检查方法 |
|---|---|---|
| 耐火温度 | 高于实际工作温度 150℃ - 250℃ | 查阅产品质量证明文件 |
| 体积稳定性 | 1550℃下体积变化率±1%以内 | 高温试验后测量尺寸变化 |
| 热膨胀系数 | (7 - 9)×10⁻⁶/℃(1000℃ - 1600℃) | 使用热膨胀仪测量 |
| 抗渣性能 | 侵蚀速率小于 0.5mm/次 | 模拟炉渣侵蚀试验 |
某炼钢企业在一座高温转炉中使用了经过科学选型的镁铬耐火砖。该企业根据现场工况,严格按照上述关键指标进行筛选,选择了采用硅酸盐粘结工艺的镁铬耐火砖。在使用过程中,转炉的炉龄得到了显著延长。原来炉龄为 1200 炉次,使用新型耐火砖后,炉龄提高到了 1800 炉次,提高了 50%。同时,生产效率也得到了提升,维修次数减少,降低了生产成本。
通过以上分析可以看出,科学选型镁铬耐火砖对于高温转炉的稳定运行和经济效益提升具有重要意义。炼钢企业的采购和技术人员应重视这些关键指标,结合硅酸盐粘结工艺的优势,利用实用的选型工具,为企业选择最合适的耐火材料。
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