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透气砖的结构
透气砖的结构主要有弥散型透气砖、直通定向型透气砖、狭缝定向型透气砖。1.弥散型透气砖弥散型透气砖具有较高的孔隙率和渗透性。在实际生产中,通过向混合物中加入含碳化合物,由于该物质能在低温下燃烧无剩余,因此可用低温烧尽中间材料的方法得到起初的孔隙率。弥散型透气砖中分布着不同尺寸的相互贯通的气孔,在使用过程中当停止吹气时,钢包中的钢和渣会通过这些气孔渗入透气砖内较深的区域,因此在工作面产生了固密的部位。当钢包处于停包时或者当重新开始吹气时,透气砖的工作表面部位受到钢水周期性的渗透作用和侵蚀冲刷而发生气孔堵塞、吹不通或剥落现象。
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透气砖是一种高寿命节能降耗新产品,结构设计合理,具有良好的热稳定性、抗冲刷性、耐侵蚀性、和抗渗透性,具吹通率高,操作安全可靠, 使用寿命长等特点。
通过在透气砖中加入相应的添加剂,添加剂在热处理的过程中发生相变,形成高温固溶相,具有高温强度高、难以被金属熔体和熔渣润湿等优点,使透气砖的抗热震性以及抗渣性等性能得到提高。
为了提高材料的抗渣性能与抗钢液渗透能力,刚玉尖晶石透气砖中通常会加入Cr2O3或加入部分铬钢玉。Cr2O3和a-Al2O3具有相同的晶型结构,Cr2O3不仅改善了材料的抗渣性,更增大了材料与钢液的润湿角,对透气砖因钢液渗透而堵塞气孔具有明显改善。
利用Cr2O3细粉和Al2O3在高温下形成的铝铬固溶体和独立存在的含铬玻璃相,与钢水冶炼过程中的渣接触时形成液相具有的粘度,进而阻碍钢液中渣对透气砖的侵蚀;同时可以吸收渣中的氧化铁和氧化镁,在透气砖工作层形成致密的尖晶石,使透气砖的抗渣性有所提高。
机械应力作用
在使用过程中,钢包底部透气砖工作面和高温钢水直接接触,在循环使用条件下,钢包中的温度一直处于变化状态,包底耐火材料使用中由高温到低温会产生温度差,耐火材料的原质层和变质层的膨胀系数存在差异,使透气砖受到剪切应力作用,导致透气砖出现横向裂缝,甚至断裂。
化学侵蚀作用
透气砖的工作层与钢渣、钢水相互接触的时间比较长,熔渣持续向透气砖中侵蚀、渗透。钢水、渣中的MnO,MgO,SiO2,FeO,Fe2O3等氧化物与透气砖中的耐火材料发生反应
钢水对透气砖工作层进行的熔损和剥落引起的物理蚀损,冶炼过程中钢渣和钢水对透气砖持续的渗透所产生的化学侵蚀,是透气砖损毁的主要原因。因此,为了提高材料的抗热震冲击性能和抗渣性,需要改善透气砖的韧性和渗透性。
钢包底吹氩的技术不仅能有效使钢液中的成分和温度达到一个均衡的状态,而且弥散的小气泡还能使炼钢过程中钢渣与耐火材料的反应产物上浮,提高清洁度。吹氩处理对提高铸坯的质量和稳定铸坯的工艺具有重要的作用。
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