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RH炼钢精炼炉用耐火材料

文章来源:人气:发表时间:2025-02-07 13:43:08

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RH炉的内衬设计较为复杂,不同部位因受热、渣侵蚀、热震等工况不同,其耐火材料的选择也有所区别。RH炉内衬耐火材料的选用主要围绕以下几点展开:

高温性能与抗渣侵蚀性:直接结合镁铬砖及其电熔再结合、半再结合系列产品是目前的主流选择,能满足钢液直接接触区对耐火性、抗侵蚀性和体积稳定性的要求。

环境和工艺要求:为应对降低污染的要求和其他工况,部分部位开始采用无铬耐火材料及低水泥或无水泥浇注料。

分区优化设计:根据RH炉不同部位的热负荷和化学侵蚀情况,常采取分区砌衬和材料配比优化的综合内衬方案,以延长整体使用寿命。


总体来说,目前工业上主要采用以下几类材料:

1. 镁铬砖系列

直接结合镁铬砖

直接结合镁铬砖由于高温耐受性强、抗渣侵蚀性好,常用于直接与钢液和熔渣接触的部位,如真空室下部、底部和浸渍管内衬等区域。这类砖通常采用高纯度原料,在1700℃以上烧成,使耐火物晶粒间直接接触,从而具备较好的高温强度和体积稳定性。


电熔再结合和半再结合镁铬砖

为进一步提高内衬的抗侵蚀和抗热震性能,有时会采用电熔再结合镁铬砖和电熔半再结合镁铬砖。电熔再结合镁铬砖一般应用于RH炉中下部槽,具有更优的抗渣侵蚀能力;而电熔半再结合镁铬砖则多用于热弯管及中上部槽等工作层,兼顾抗热震和抗侵蚀性能。


2. 无铬耐火材料

随着降低污染要求的提高,部分RH炉内衬开始采用无铬耐火材料。这类材料一般属于碱性耐火材料,常见的有镁铝尖晶石质、镁锆质、镁钙质及镁碳质等产品。无铬材料不仅能满足高温、侵蚀等苛刻工况,而且避免了因Cr₂O₃可能产生的环境问题。


3. 浇注料

对于RH炉中一些受热震影响较大的部位(如升降管外衬),常采用低水泥或无水泥浇注料。这类浇注料的基质多为高铝、刚玉或铝镁质,具有封闭微气孔结构,热膨胀性能稳定,并通过加入不锈钢纤维以及适量Al₂O₃和MgO细粉来提高抗开裂和耐腐蚀性。


4. 区域分区设计

由于RH炉的上部真空室与下部槽、浸渍管所受工况不同:

真空室上部因不直接接触钢水,耐火材料损耗较慢,多采用普通镁铬砖或直接结合砖。

真空室下部、底部及喉部则需要抵御高温钢液与酸性渣的侵蚀,故普遍选用高耐渣侵蚀的直接结合镁铬砖或其改进产品。



以上就是目前RH炉内衬耐火材料的主要类型和应用原则。不同企业或生产工艺可能会对材料配方和工艺进一步调整,但总体方向基本一致。

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