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烧结板状刚玉在耐火材料行业中的应用

伴随着行业的不断发展,板状刚玉生产已然实现国产化。因其较高的耐火度、优异的抗热震性、抗蠕变性和耐磨性等性能,板状刚玉的在耐火材料行业中的应用也越来越多

烧结板状刚玉在耐火材料中的使用

1.滑动水口

良好的热震稳定性和耐磨性,是滑动水口用耐火原料首选要求。而烧结板状刚玉正好能够满足其要求。目前在烧结板状刚玉中添加适量石墨(或炭黑)及抗氧化剂为基本材质的铝-碳质滑动水口,或在烧结板状刚玉中添加适量氧化锆、石墨(或炭黑)及抗氧化剂为基本材质的铝-锆-碳质滑动水口仍是国内滑动水口材质的主体。

2.钢包浇注料

随着炉外精炼技术的不断发展,耐火材料在钢包中的使用环境越来越苛刻。钢水在钢包中需要停留更长的时间进行搅拌、加热、不同钢渣的侵蚀。钢包内衬的单一材质(如镁质或铝质)已被复合材质所取代。以烧结板状刚玉和尖晶石为主体材质的铝-尖晶石体系浇注料用于包底或包壁,镁碳砖用于渣线,是目前大中型钢包耐火材料使用的基本模式。

3.预制件

预制件如:透气砖、座砖、喷枪、冲击板等等,不仅是钢包耐火衬的一部份,而且对炼钢工艺本身有非常重要的作用。烧结板状刚玉、尖晶石和其他耐火原料的复合使用,可以更加有效的提高耐火材料的热力学性能,即提高耐磨和耐侵蚀性。

此外,在钢铁行业中,烧结板状刚玉的应用几乎涵盖了炼铁炼钢的全过程(详见下表)

 

烧结板状刚玉与电熔刚玉的比较

电熔刚玉用于耐火材料一般为白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉。主要以氧化铝或铝矾土为原料熔融而成。烧结板状刚玉与电熔刚玉主要有以下区别:

烧结板状刚玉杂质含量低且分布均匀,电熔刚玉杂质含量高且分布不均匀。烧结板状刚玉以高纯工业氧化铝为原料,生产过程中不添加任何外加剂, 除破粉碎中的少量机械铁进入外(可通过磁选机除铁)其它杂质如铁、硅、 钠均为微量。电熔刚玉生产过程中需加入铁、碳作添加剂,铁、碳、硅、钠 等杂质含量远远高于烧结板状刚玉。同时由于电熔刚玉熔融块冷却中,不同部位冷却速度不一样,造成不同部位的杂质含量不一样。因此电熔刚玉强调严格捡选,而烧结板状刚玉不需要捡选。

烧结板状刚玉抗热震、抗剥落性能优于电熔刚玉。烧结板状刚玉有较好的抗热震、抗剥落性能,源于它有一定数量的封闭气孔。球形的封闭气孔能够有效的抵抗热冲击,阻止裂纹的扩散。而电熔刚玉开口气孔较多,封闭气孔少,且它在较慢的冷却过程中形成尺寸较大的单晶体,这些单晶体在破碎过程中产生微裂纹,从而降低了抗热震、抗剥落性能。

烧结板状刚玉生产过程,远比电熔刚玉节能环保。电熔刚玉生产是众所周知的高耗能大户,每吨电熔刚玉耗电2300-3300度,而烧结板状刚玉综合能耗只有电熔刚玉七分之一到十分之一。电熔刚玉生产过程中要排放大量的废气和废渣,而烧结板状刚玉生产以天然气为热源,除了天然气中的二氧化碳排放外,无其它废气和废渣排放。

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