红柱石砖及以红柱石为基础的耐火材料在铁水罐

发布时间：2017-12-12 发布人：admin

鱼雷式铁水罐简称混铁车或鱼雷罐，它是盛装和运送铁水的设备之一。

混铁车功能主要有：

(1) 混合铁水，保证铁水均匀;

(2) 将高炉铁水运送至钢厂;

(3) 对铁水进行预处理。

显然，混铁车内衬耐火材料，受到如下诸方面的侵蚀作用：

(1) 较长时间装载铁水和炉渣，受到严重的化学侵蚀;

(2) 使用周期中，因间隙式作业造成的温度波动，热应力作用引起的侵蚀，会使耐火材料组织劣化而损坏。

(3) 如果在混铁车内进行脱硫、脱磷、脱硅(简称三脱)处理，则因工作条件变化，对耐火材料有如下影响：

1) 三脱处理剂对耐火材料的侵蚀作用，其中化学侵蚀更剧烈。

2) 三脱处理过程中，炉渣碱度的变化对耐火材料产生影响。脱硅剂是低碡度高铁的;脱磷、脱硫剂则是高碱度的。炉渣碱度的变化从0.5变化到3.0 以上。

3) 气体(N2)的搅拌对耐火材料的影响。

为此，混铁车内衬耐火材料必须具备如下性能：

(1) 适应由化学作用引起的侵蚀，具有良好的抗炉瘡侵蚀性，尤其在猹线部位更甚。

(2) 适应由热作用引起的侵蚀，具有良好的耐热震稳定性。

(3) 适应由机械作用引起的损坏。此损坏是由在装入、运输和铁水流出过程中的磨损以及在精炼过程中的振动引起的。耐火材料应具有高强度、抗机械冲刷和耐磨性，尤其在铁水冲击部位。

红柱石砖和以红柱石为基的Al2O3-SiC-C砖在国外鱼雷铁水罐的应用

德国有三种Al2O3-SiC-C系统的树脂结合的含SiC高铝砖(简称ASC砖)，在鱼雷式铁水罐上使用效果很好。这三种砖是：以刚玉为基的ASC砖;以矾土为基的ASC刚玉砖;以红柱石为基的ASC砖。

红柱石基的ASC砖，Al2O3 50%，SiC 8%，C10%。为了改进抗化学侵蚀性，基料中引入刚玉。该砖显示出良好的抗侵蚀性和抑制炉渣渗透性。

在300t鱼雷式铁水罐的冲击部位使用红柱石基的ASC砖，铁水罐处理 161000t生铁后发现：侵蚀部位，ASC砖被侵蚀少，砖的长度平均减少25%，可见到呈锯齿形的侵蚀面;装入铁水的冲击区域，ASC砖侵蚀率较大，但砖残留部分仍有45%没有发现剥落。

ASC砖被侵蚀是由于低熔点化合物的产生。低熔点物易生成玻璃相，如含有玻璃质的Ca-Al硅酸盐和其他含有Al、Si、Fe2O3、CaO、TiO2的富Mn3O4化合物。此外，C的氧化作用也对砖的侵蚀有影响。

由于红柱石基ASC砖的良好抗侵蚀性，在不与高碱度预处理渣接触的铁水罐衬部位如冲击部位和铁水罐的底部使用是适宜的。无疑，红柱石基的ASC砖，在尚未进行脱硅、脱磷及脱硫即未三脱处理的鱼雷铁水罐上使用，更具有良好的抗侵蚀性和耐磨损性。

德国多特蒙德特殊钢厂与波莱登勃格公司合作，用不烧红柱石砖来砌筑容积200t的鱼雷铁水罐里衬，寿命达691罐次，铁水运输总量达123560t。此种不烧红柱石砖，其原料或砖均不用烧成，具有明显的节能效果。

西欧各国混铁车内衬，也曾使用红柱石制品，效果较好。

法国利用红柱石生产鱼雷式铁水罐车内衬砖，具有良好的性能。

为了适应更加苛刻的使用条件，满足铁水转运装置和鱼雷包所需的内衬材料，英国等国开发了树脂结合的石墨高铝砖。该砖也用红柱石作原料。

将红柱石烧成制品与不烧成制品比较，烧成红柱石制品被侵蚀较大(9.7mm)，而石墨红柱石制品被侵蚀小(2mm)。原因之一是石墨红柱石制品中的石墨对熔渣的不润湿特性，能有效阻止高炉渣的渗透与侵蚀。而以红柱石/氧化铝为主体原料的石墨高铝制品，基本没有被渣渗透与侵蚀。这与材料的组成、显微结构有关。

除了德、法、英国以外的欧洲各国，在不脱硫的鱼雷铁水包中，一般采用烧成矾土砖或红柱石砖，并且大多数经过焦油浸渍处理。在综合砌衬中，对那些磨损严重的部位，采用不烧红柱石-碳砖。该砖Al2O3含量为60%左右，碳含量为5%左右。

南非是世界上最大的红柱石生产国，储量占世界红柱石总储量1.75亿吨的 52%。南非在各个领域广泛使用红柱石耐火材料，诸如高炉热风炉、出铁口和铁水沟、鱼雷式铁水罐、电弧炉顶和VAD热保护罩、盛钢桶等，在鱼雷式铁水罐冲击部位和渣线部位使用焦油浸渍的红柱石砖(一般磨损的部位用焦油浸渍的黏土砖)。在万得比尔帕克230t鱼雷式铁水罐，平均往返800次左右，铁水通过量达到90000 ~157000t，其间不经过喷补。在纽卡斯尔，采用CaC2脱硫，铁水罐内衬全用红柱石耐火材料，平均铁水通过量仍达到95000 ~100000t。但当脱硫比增加时，使用红柱石耐火材料，铁水罐的使用寿命相应会缩短，铁水通过量会减少。

使用低温处理的不烧红柱石砖作铁水罐内衬，容积300t的铁水罐平均往返 602次，效果不错。

如果鱼雷式铁水罐在使用过程辅以红柱石材料喷补，可以提高铁水罐的使用寿命，增加铁水通过量。