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    高鋁耐火磚在鋼包的應用,產品性能要求及檢驗介紹

    發布時間:2022/4/7 17:18:35 點擊率: 來源:高鋁磚廠家 作者:榮盛耐材
    在Al2O3低于72%(質量分數)的高鋁耐火磚中,液相溫度通常接近或低于出鋼溫度(1600℃)。加強冶煉時,出鋼溫度升高會給耐火磚帶來破壞性后果。因為液相數量危險增加,粘度迅速下降。
    當溫度高于1580℃時,Al203耐火磚的液相含量為50%(質量分數)30%;當溫度約為1680C時,液相含量幾乎增加到50%?紤]到這種耐火磚含有雜質,其液相會增加更多。這就是為什么半硅磚、葉蠟石磚和粘土磚是早期鋼包內襯耐火材料的原因,但后來發展到高鋁耐火磚(即Al203大于70%)。



    對鋼包內襯耐火材料的選擇有影響
    一、精煉工藝對鋼包內襯選擇的影響,在精煉過程中,鋼包內襯的工作條件。
    (1)高溫,一般精煉溫度為1600~1700℃,甚至高達1800℃;
    (2)襯磚與鋼水在高真空下反應加劇,影響襯里的穩定性;
    (3)電弧加熱時,離電弧近的襯里局部過熱;
    (4)精煉爐渣成分和堿度范圍波動較大;
    (5)鋼液在鋼包內停留時間長,有的精煉方法長達160~230min;
    (6)鋼液、爐渣、氣流的強烈沖刷,使襯磚受到嚴重的熱震和間歇性溫度的劇烈變化。因此,精煉鋼包,特別是重要部位的襯里,應選用高檔耐火材料。
    二、模鑄和連鑄工藝對鋼包內襯選擇的影響。
    在Al2O3低于72%(質量分數)的高鋁耐火磚中,液相溫度通常接近或低于出鋼溫度(1600℃)。加強冶煉時,出鋼溫度升高會給耐火磚帶來破壞性后果。因為液相數量危險增加,粘度迅速下降。

    當溫度高于1580℃時,Al203耐火磚的液相含量為50%(質量分數)30%;當溫度約為1680C時,液相含量幾乎增加到50%?紤]到這種耐火磚含有雜質,其液相會增加更多。這就是為什么半硅磚、葉蠟石磚和粘土磚是早期鋼包內襯耐火材料的原因,但后來發展到高鋁耐火磚(即Al203大于70%)。

    精煉技術促進鋼包內襯耐火材料的發展。
    一、精煉工藝對鋼包內襯選擇的影響,在精煉過程中,鋼包內襯的工作條件。
    (1)高溫,一般精煉溫度為1600~1700℃,甚至高達1800℃;
    (2)襯磚與鋼水在高真空下反應加劇,影響襯里的穩定性;
    (3)電弧加熱時,離電弧近的襯里局部過熱;
    (4)精煉爐渣成分和堿度范圍波動較大;
    (5)鋼液在鋼包內停留時間長,有的精煉方法長達160~230min;
    (6)鋼液、爐渣、氣流的強烈沖刷,使襯磚受到嚴重的熱震和間歇性溫度的劇烈變化。因此,精煉鋼包,特別是重要部位的襯里,應選用高檔耐火材料。

    二、模鑄和連鑄工藝對鋼包內襯選擇的影響

    對于生產節奏和鋼材要求較低的模具鑄造工藝,鋼包裝不是限制環節的場合。為了節約成本,鋼包裝可以使用粘土磚或三等高鋁磚作為襯里,也可以確保安全可靠的使用。對于連鑄鋼包裝,由于鋼水溫度高,停留時間長,通常采用高檔高鋁磚、鋯石磚、白云石磚、鎂鉻磚、鎂碳磚、鋁鎂碳磚等砌體,也可采用鋯石澆筑、鎂鋁尖晶石澆筑、高鋁尖晶石澆筑等。
    X鋼精煉設備為鋼包爐,采用板坯連鑄工藝。鋼包爐具有電弧加熱、電磁攪拌、造渣精煉、合金微調、喂絲、噴粉等功能;因此,根據表2和X鋼精煉工藝和鑄造工藝的要求,X鋼鋼包工作層采用鋁鎂碳磚,渣線采用鎂碳磚。

    三、冶煉鋼種對鋼包內襯選擇的影響
    冶煉鋼種不同,同,對耐火材料的要求也不同。如冶煉超低碳鋼、IF鋼、鋁鎮靜鋼應采用高鋁尖晶石澆筑材料或高鋁磚,不應采用含碳鎂碳磚、鋁鎂碳磚、鎂鋁碳磚。冶煉錳含量高、氧含量高的鋼應采用耐腐蝕鎂碳磚和鋁鎂碳磚,而不是高鋁磚。鋯英石磚應用于澆筑含有Ti和Al的不銹鋼。鎂鉻磚不應用于需要極低鉻含量的鋼種。對于低P、低S鋼和需要較少混合的特殊鋼種,應使用白云石堿性磚、粘土磚和葉蠟石磚。澆筑沸騰鋼時,盡量避免選擇含有石墨的磚和澆筑材料,否則襯里使用壽命較低。

    四、使用部位對鋼包內襯選擇的影響
    通常,鋼包內襯由永久層、工作層、渣層和保溫層組成。鋼包保溫層要求導熱率低,保溫性能好;除了導熱率低、保溫性能好外,永久層還要求在1300~1400℃下長期使用,具有足夠的室溫和高溫強度,能夠在短時間內抵抗鋼水的沖擊,防止包裝事故的發生;壁和底部工作層要求耐腐蝕、耐剝落、熱穩定性好、無粘渣、易于拆卸。渣層應選用耐腐蝕、耐腐蝕、熱穩定性好、高溫結構性能穩定的鎂碳磚和鎂鉻磚,可克服鋼水和爐渣滲透引起的坍塌結構剝落;座椅磚應采用耐熱沖擊性好的高鋁座椅磚,出水口可采用耐腐蝕、耐沖刷的剛玉出水口磚。
    高鋁耐火磚是指Al2O3質量分數超過48%的耐火材料。Al2O3含量越高,耐火性越好。高鋁耐火磚的耐火性和耐爐渣侵蝕性優于粘土磚。

    高鋁耐火磚的性能要求是什么?
    (1)氣孔率耐火磚中的氣孔包括開孔和閉孔。氣孔率一般是指與大氣相連的顯孔體積與產品總體積的百分比,也稱為顯孔率。產品的氣孔率越小,導熱性越好,耐壓強度越高,但耐急、冷、熱性能較差。
    (2)體積密度和真實密度體積密度是每立方米磚的質量數,包括所有氣孔,而計算真實密度時的磚樣體積只包括巖石部分。由于不同晶體石英的真實密度不同,可以通過磚的真實密度來了解其燃燒情況。燒成更好的硅磚,真實密度更小。
    (3)常溫耐壓強度產品在常溫下單位面積能承受的最大壓力稱為常溫耐壓強度。結構均勻致密,燒成好產品,常溫耐壓強度高。
    (4)熱膨脹通常用一定溫度范圍內的平均膨脹率來表示。
    (5)導熱性是指耐火磚傳熱的性能。根據導熱性,其單位為W/(m·℃)。氣孔率低、結構致密的磚具有良好的導熱性。晶體結構優于玻璃。硅磚和粘土磚的導熱性隨溫度的升高而增加,但也有少數耐火磚(如鎂磚和碳化硅)的導熱性隨溫度的升高而降低。
    (6)耐火性是指耐火磚在高溫下抵抗軟化(熔化)的性能,是指耐火錐試樣頂部彎曲并接觸底盤側面時的溫度。
    (7)荷載軟化溫度魔法表示耐火磚在一定負荷下抵抗溫度的能力。荷載軟化溫度是在樣品0.2MPa的壓力下,以一定的加熱速度加熱。隨著溫度的升高,樣品不斷變形。當樣品最大高度降低0.6%時,溫度為荷載軟化溫度。它與耐火磚的化學性質、結晶結構特性、玻璃在一定溫度下的粘度、晶體與玻璃的相對比例、燃燒溫度和粒度組成有關。
    (8)高溫體積穩定性是指耐火磚在高溫下長期使用時體積不可逆轉的性能,通常用殘余膨脹(或收縮)來表示耐火磚的體積穩定性。具體指標為:耐火磚在一定溫度下加熱一定時間,自然冷卻后測量體積變化,稱為殘余膨脹(或殘余收縮)。
    (9)熱穩定性耐火磚具有抵抗溫度急變而不損壞的能力。試驗方法是將樣品的一半放入加熱爐中,另一半放入爐外,加熱至850C時保溫40分鐘,然后放入流動冷卻水槽中進行急冷。這樣,當損壞和脫落部分的質量為原樣品質量的20%時,重復進行急冷和急熱次數。它與產品的膨脹系數、產品內部溫度分布的不均勻性、產品的形狀和尺寸密切相關。
    (10)耐腐蝕耐火磚在高溫下抵抗熔渣,爐料分解產品的化學物理性能。影響耐腐蝕性的主要因素有:產品與熔渣的化學成分、工作溫度、爐料分解產品的性質和密度。

    耐火磚取樣標準及檢驗方法
    以耐火磚為例,其進廠質量驗收復驗:取樣方法,取YB367-75標準如下:
    一、取樣標準。
    1)取樣規則:根據每批的堆數、排數和外觀的實際情況,祝愿取樣,確保間隔均勻,照顧全面。取樣應按耐火磚號分批。如果數量太少,可以將磚號合并成一批(應該是同一個工號)。在磚號中,選擇具有代表性的磚號作為樣品。
    檢查外觀和尺寸。取10件時,可以有1件,取20件時,可以有兩件不低于下一級產品規定的值(二級產品不得低于標準規定的值)。如果不合格,應重新取樣。
    截面檢查:每批抽查20件時,其中6件可低于下一級產品規定的值(二級產品不低于標準規定);抽查10件時,其中3件應全部合格。如果不合格,應重新取樣驗。
    2)取樣數量:根據磚的類型、品種、規格和大小。

    二、耐火磚檢驗方法
    耐火材料的形狀、尺寸、規格、包裝等外觀質量可通過目視、手感或測量工具進行檢驗。質量指標采用物理性能測試或化學分析;YB368-75、YB370-75、YB371-75、YB371-75、Al2O3含量。

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