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耐火浇 注料的增碳对钢水及钢材质量的影响

文章出处:宏宇耐材 人气:发表时间:2016-12-22 11:32

      我们都知道,钢材质 量的好坏除了炼钢工艺的革新,炼钢炉 耐火浇注料的好坏直接影响钢材质量的好坏。那么耐 火材料的增碳对钢水及钢材质量有哪些影响呢?
  目前国 内外广泛应用于转炉、电炉、连铸、炉外精 炼以及钢包中的耐火材料,是20世纪80年代发 展起来的一类较为新型的碱性耐火材料——碳复合耐火材料。碳复合 耐火材料中一般含有3%~30%的碳。在炼钢 过热处理炉程中,碳的氧 化反应是冶炼过程的重要反应。把钢水 中的含碳量氧化降低到所炼钢号的规格内,是炼钢 的重要任务之一。而耐火 材料的脱碳会造成钢水中碳的含量增加改变钢的组成,尤其在冶炼纯净钢、超纯净钢时,耐火材 料的脱碳会对钢水及钢材质量产生较大的影响。耐火材 料的脱碳机理为:当冶炼 进行的一定程度后,钢与耐 火材料之间存在一定的液相隔离层。反应物 在耐火材料表面形成一个固相产物层,耐火材 料中的组成元素穿过该层扩散到钢水中。而钢水 中的一些元素和氧化物,主要是钢渣中的(FeO)穿过耐 火砖的反应层到达脱碳层反应界面,二者在 相会处发生脱碳反应。因而,影响钢水的成分。其化学反应式为:
  ( FeO)+C(固)=[CO]+Fe炉渣              
  O2+2C(固)=2[CO]炉气
  另外,转炉和 电炉在冶炼过程中,要向炉 内进行吹氧脱碳。氧气[o2]使熔池中的原子铁[Fe]大量氧化成[FeO],溶解于钢水中的碳[C]与[FeO]接触发生氧化反应。碳被氧化后生成CO气泡合并长大后上浮,通过渣层排出。碳被氧 化会影响钢水中氧等其他组分的含量。因而也 会对钢水及钢材质量产生一些的影响。然而,[CO]气泡的上浮与排出,对金属 熔池有一种强烈的搅拌作用,对均匀 钢水的成电阻炉分与温度,改善钢 水的化学反应动力条件也有一定的益处。 
  耐火材 料的脱硫作用有利于提高钢水及钢材质量
  硫在钢 中多以硫化物的形式存在,对绝大多数钢而言,硫[S]是有害元素。它对钢 材性能的主要影响:使钢材产生热脆、减低钢 的力学性能及焊接性能等。因此,减小和 控制钢中硫的含量,电锅炉 对于提高钢材质量具有很大益处。实验研究表明,在高温下,耐火材 料的内部有一定的液相生成。介于钢 水熔液与耐火材料之间的液相层,通常为硅酸盐熔体,它的组成、结构与熔渣十分相似。因此,也具有 熔渣的氧化还原;脱硫、磷以及 吸附钢液中夹杂物的作用。  耐火材 料对熔池中钢水的脱硫原理为:进入耐 火材料液相隔离层中的硫离子通过液相向耐液位计火材料内扩散,与耐火材料中的[CaO]颗粒反应,在[CaO]颗粒表面生成CaS层。其化学反应式为:(CaO)+[S]=(CaS)+[O]这表明CaO具有较强的脱硫作用。因此,在含有MgO-CaO系列的 耐火材料具有较强的脱硫作用。

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