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透气砖透气性能的具体分析

[ 发布日期:2018-05-14 点击:1636 来源:洛阳全通窑业有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

透气砖是一种高寿命节能降耗减排的功能性耐火材料,采用高纯原料经烧成制得,具有吹通率高、抗侵蚀、抗热振、安全可靠和寿命长等优点,用于黑色金属的炉外精炼和有色金属的冶炼。

今天,小编要给大家介绍的是透气砖透气性能的分析,其中主要包含三个方面的内容,小编也将从冶炼条件、气道尺寸以及裂纹这三个方面对于透气砖透气性能的影响,做一个全面的分析,详细看完整体内容之后,您对此内容就会有非常详细的理解。

1、冶炼条件对透气砖透气性能的影响

根据BarthelH的研究结果

r=9.81ρhΠ(-2σCosδ×107)

式中:r—透气砖狭缝宽度(mm);

      h—钢水深度(mm);

      ρ—钢水密度(gcm3);

      σ—表面张力(达因.cm-3 );

      δ—润湿角(° )

对于一定的狭缝,各钢种在不同的温度下,钢液具有不同的表面张力和润湿角度,当润湿角小于一定值时,钢液就会向狭缝渗透,渗透深度与钢液面高度产生的静压力、大气压力及氩气管内残余氩气的压力之差相关。过热度越大,钢液粘度、表面张力、润湿角减小,渗钢倾向增大,钢包吹通率下降。事实上,马钢一钢轧在冶炼A钢种时,钢水温度达1620℃左右,过热度达140℃左右,在不采取维护措施的前提下,钢包透气砖吹通率只有80%左右,而在冶炼B钢种时钢水温度1580℃左右,过热度达65℃左右,在不采取维护措 施的前提下,钢包透气砖吹通率却接近100%。有研究资料介绍:铁碳熔体中的碳在0.15%0.40%,表面张力出现最小值和值,降低钢种 非金属元素硫和氧的含量,可以明显增加钢液的表面张力和润湿角,但这些控制都受到了钢种和其它因素的限制,有很大的局限性。

2、气道尺寸对透气性能的影响

狭缝式透气砖在使用中,狭缝很容易被钢水侵入形成夹钢而透气量变小,吹氩困难,钢液起花小,难以达到纯洁钢水的作用。对于必须使用在大型钢包的透气砖来说,为保证透气量,狭缝尺寸和数量必须恒定,且不能太小。夹钢对狭缝式透气砖来说是不可避免的,钢水渗透不能定量,但可以从狭缝气道尺寸和原料来尽量减少夹钢,合适的狭缝气道尺寸和热稳定性较好的原材料对减少夹钢有益。

解剖用后残砖发现,夹钢钢片厚度远大于气道厚度,且距工作面越近越厚,而远离工作面钢片厚度薄,成锥形分布。其原因是在高温钢水的作用 下,吹氩工作的透气砖距离附近的区域受热应力作 用,产生的局部应力集中在气道附近,使气道在使用过程中尺寸发生变化,导致钢液容易侵入而影响透气性能。还有精炼结束若快速关闭阀门,钢水会以正压进入狭缝,也会导致渗钢而影响透气性能。

3、裂纹对透气性能的影响

待用的钢包在使用之前必须经过烘烤,以缩小 温差。但即使这样,安装在钢包底部的透气砖表面温度依然达不到1000,出钢时透气砖直接受到1600℃以上钢水的冲击;吹氩时大流量、高速的常温氩气使透气砖狭缝部分温度迅速下降,从而使透气砖内部产生巨大温差。这两点是使透气砖产生裂纹的主要因素。温度梯度主要集中在透气砖工作面以下30mm一带,所以热应力产生的裂纹也集中在这一区域(见下图)。在透气砖一次吹氩周期内,由于裂纹的产生,使钢液非常容易沿产生裂纹的气道侵入砖体,形成钢水渗透,严重的将影响吹氩效果。


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