对真空感应炉中二次炼钢用耐火材料的侵蚀性研究
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Ｒ Ｒ Ｔ ＥＦ ＡＣ ＯＲＩ Ｓ ＆ Ｌ ＭＥ Ｅ Ｉ
Ａｕ． ０ ０ ｇ ２ １
Ｖ０ ．５ Ｎｏ４ １ ３ ．
对 真 空感 应 炉 中二 次 炼 钢 用 耐 火材 料 的侵 蚀 性研 究
摘 要 ：采用 一种优化的侵蚀性测试方法 ，模拟了真 空炉内温度 、 渣成分 和超低 的压 力条件 ，测试 在真空 熔
热 时 被 损毁 的 ，熔 渣 成分 为 Ｃ Ｓ １ ／＝ ，Ｍｎ ５ ，总 Ｏ２ ％
Ｆｅ ２％ ， Ｍｇ ５％ ， ＡＩ０３ １ ５ 。 Ｏ ２ ２． ％
还 受热 面 上粘 附 的熔 渣 对 Ｍｇ 附着 物 的侵蚀 。 ０ ｌ
斯 诺 克 面
的 ห้องสมุดไป่ตู้ 反 面
面
总 压 力 ： １３ ０ ．ｋ ａ ．－１ １３ Ｐ
火 材 料 所 承受 的条 件 ．分 析 了用 后 耐 火 材 料 的性 能 ，这有 助 于 确 定 用后 耐 火 材 料 二 次 侵 蚀 性测 试
所需 的操 作条 件 以及所 用 的测 试 方法 。 ２２ 炼钢 炉 中实 际条 件 ． 图 １ 出 了 Ｒ 真 空 炉 内压 力 不 同 时 的 真 空 示 Ｈ
耐 火 与 石 灰
・ ５・ ５
１３ ．、２ ．、１ １ Ｐ 。 图 ６示 出 了侵 蚀 性 试 ．、６７ ００ ０ ． ｋ ａ ３
研 究 发 现 ，Ｓ Ｌ砖 和 Ｆ Ｂ砖 的 基 质 部 分 已 被 侵
蚀 掉 ，这 可 能 是 引 起 材 料 损 毁 的 主要 原 因 。另 外
验用 真 空感 应 炉 的 条 件 。被 测 试样 要 在 １０ ０Ｃ ０ ￣ 还 原 气 氛 下 烧 结 １ｈ 因 为 实 际 耐 火 砖 通 常是 在 加 ０，
．
液 的成分 ．因为 这个 部 位 的成 分 与 转 炉 内熔 渣成
分相 近 。
２３ Ｒ－真 空 炉 炉 衬 下 部 耐 火 材 料 用 后 性 能 分 析 ． Ｉ Ｉ
真 空 炉 内耐 火材 料 损 毁 一 般 按 照 以 下 几 个 途
径：
图 ２是 Ｒ 真 空 炉 炉 衬 下 部 的 横 截 面 图 。示 Ｈ
处 理 时 间
图 １ ＲＩ ｔ炉 真 空 脱 气 处 理 时 压 力 条 件
方法 ，模 拟 了真 空 炉 内温度 、熔 渣 成 分 和 超 低 的
压力 条 件 ，该 测 试 是 在 真 空感 应 炉 内进 行 的 ，重
新 分析 了 Ｍ Ｏ Ｃ砖 的损毁 机理 。通过 对测 试 后样 ｇ— 品进行 比较性 分 析确 定 了本研 究 的可靠 性 。
氛 中进 行 。 因此 ，必 须 有 高性 能 的耐 火 材 料 可 承 受 这些 苛刻 的操作 条 件 。
目前 ，二 次 炼 钢如 Ｒ 炉 中 所 用 耐 火 材 料 主 Ｈ 要 是 Ｍｇ — ｒ 。通 过 对 真空 炉 内耐 火 材 料 用 Ｏ Ｃ２ 砖 ０ 后性 能分 析研 究 了真 空炉 内耐火 材料 的损 毁 机理 。 在 进 行 的侵 蚀 性 测 试 中 ，模 拟 了真 空 炉 的 环 境 ，
脱 气 过 程 ，在 此 过 程 中添加 了 Ａ 、Ｆ —ｉ ｌ ｅ Ｓ、Ｍｎ等
金 属 ，整 个 脱 气 过 程 中压 力 降低 到 １ ｋ ａ ． Ｐ 。通 常 ３ 情 况 下 ，为 了保 持一 定 的温 度 ，加 入 Ａ 以后 要 进 ｌ
行 吹氧 处理 。
添 加 金 属 并 吹 氧
例如测 试 了真 空炉 内 Ｍｇ — Ｏ Ｃ砖 的质量 损 失 ，检 测 了含 Ｆ Ｏ炉 渣 的侵 蚀性 。这 些 试验 是 在 电弧加 热 ｅ
的 回转 炉 内进 行 的 。 然 而 ，侵 蚀 性 测试 很 难 模 拟 真 空 炉 内实 际 的操 作 环 境 ，如 温 度 、熔 渣 成 分 以
；
厂
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．
脱气质量
Ｉ
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及 炉 内压力 等 因素 。
因 此 ．本 研 究 采 用 了 一 种 优 化 的 侵 蚀 性 测 试
出用后 耐 火材 料典 型 的 侵蚀 剖 面 。从 图 中可看 出 ， 位 于斯 诺 克 面下 端 面 的 渣 线 部 位是 炉衬 中损 毁 最 严 重的地方 。在侵蚀性试验 中采用渣线 砖和 Ｆ Ｂ Ｍｇ — Ｏ Ｃ砖 作 试 样 进 行 试 验 。用 光 学 显 微 镜 对 ｓ Ｌ
砖和 Ｆ Ｂ砖 受 热 面 进 行 了 微 观 结 构 分 析 。 图 ３和 图
文 献标识 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１７— ７２（００ ４ ０５—４ ６３７９ ２ １）０—０４０
１ 前 言
二 次 炼 钢 是 生 产 高 质量 、高 性 能 钢 铁 的一 个 必要 的过 程 ，这 种 钢 水 净 化处 理 技 术 涉 及 到 许 多 苛刻 的条件 ，例 如要 在 高 温环 境 下 并 且 在 真 空 气
感 应 炉 内 进 行 ，并 且 分 析 了 Ｍｇ — Ｏ Ｃ砖 的损 毁 机 理 。通 过 对 测 试 后 样 品 进 行 比 较 性 分 析 ，确 定 了 本 研 究 的 可 靠
性。
关 键 词 ：二次炼钢 ；耐火材料 ； 空感应炉 ；侵 蚀性 ；测 试 ； ｇ － 真 Ｍ Ｏ Ｃ砖
中 图分 类 号 ：Ｔ １５ １ Ｑ７． ３ ７
在侵 蚀性 测 试 中 ．要 想 确 定 实 际 的炉 渣 成 分 是 不 可 能 的 ， 因为 熔 渣 不 是 直 接 从 Ｒ 炉 内得 到 Ｈ 的 ．一 般考 虑用 紧挨 斯 诺 克 面 下端 面 的熔 渣 上 升
２ Ｒ 炉 的 侵 蚀 性 试 验 Ｈ
２１ 侵蚀 性测试 条 件 ．
１ ）高温 真空 气氛 下 的蒸发 汽化 作用 ；
２ ）熔 渣 侵蚀使 用 ；
３ ）熔融 金属 的 冲蚀作用 。 起 初 ，我 们 分 析 研 究 了真 空 炉 如 Ｒ 炉 内耐 Ｈ
第３ 卷 第４ ５ 期
４ 出 了用后 Ｍ Ｏ Ｃ砖 的微 观 形貌 图。 示 ｇ－
２ ０ 年 ８月 ０１
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Ｒ Ｒ Ｔ ＥＦ ＡＣ ＯＲＩ Ｓ ＆ Ｌ ＭＥ Ｅ Ｉ
Ａｕ． ０ ０ ｇ ２ １
Ｖ０ ．５ Ｎｏ４ １ ３ ．
对 真 空感 应 炉 中二 次 炼 钢 用 耐 火材 料 的侵 蚀 性研 究
摘 要 ：采用 一种优化的侵蚀性测试方法 ，模拟了真 空炉内温度 、 渣成分 和超低 的压 力条件 ，测试 在真空 熔
热 时 被 损毁 的 ，熔 渣 成分 为 Ｃ Ｓ １ ／＝ ，Ｍｎ ５ ，总 Ｏ２ ％
Ｆｅ ２％ ， Ｍｇ ５％ ， ＡＩ０３ １ ５ 。 Ｏ ２ ２． ％
还 受热 面 上粘 附 的熔 渣 对 Ｍｇ 附着 物 的侵蚀 。 ０ ｌ
斯 诺 克 面
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总 压 力 ： １３ ０ ．ｋ ａ ．－１ １３ Ｐ
火 材 料 所 承受 的条 件 ．分 析 了用 后 耐 火 材 料 的性 能 ，这有 助 于 确 定 用后 耐 火 材 料 二 次 侵 蚀 性测 试
所需 的操 作条 件 以及所 用 的测 试 方法 。 ２２ 炼钢 炉 中实 际条 件 ． 图 １ 出 了 Ｒ 真 空 炉 内压 力 不 同 时 的 真 空 示 Ｈ
耐 火 与 石 灰
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１３ ．、２ ．、１ １ Ｐ 。 图 ６示 出 了侵 蚀 性 试 ．、６７ ００ ０ ． ｋ ａ ３
研 究 发 现 ，Ｓ Ｌ砖 和 Ｆ Ｂ砖 的 基 质 部 分 已 被 侵
蚀 掉 ，这 可 能 是 引 起 材 料 损 毁 的 主要 原 因 。另 外
验用 真 空感 应 炉 的 条 件 。被 测 试样 要 在 １０ ０Ｃ ０ ￣ 还 原 气 氛 下 烧 结 １ｈ 因 为 实 际 耐 火 砖 通 常是 在 加 ０，
．
液 的成分 ．因为 这个 部 位 的成 分 与 转 炉 内熔 渣成
分相 近 。
２３ Ｒ－真 空 炉 炉 衬 下 部 耐 火 材 料 用 后 性 能 分 析 ． Ｉ Ｉ
真 空 炉 内耐 火材 料 损 毁 一 般 按 照 以 下 几 个 途
径：
图 ２是 Ｒ 真 空 炉 炉 衬 下 部 的 横 截 面 图 。示 Ｈ
处 理 时 间
图 １ ＲＩ ｔ炉 真 空 脱 气 处 理 时 压 力 条 件
方法 ，模 拟 了真 空 炉 内温度 、熔 渣 成 分 和 超 低 的
压力 条 件 ，该 测 试 是 在 真 空感 应 炉 内进 行 的 ，重
新 分析 了 Ｍ Ｏ Ｃ砖 的损毁 机理 。通过 对测 试 后样 ｇ— 品进行 比较性 分 析确 定 了本研 究 的可靠 性 。
氛 中进 行 。 因此 ，必 须 有 高性 能 的耐 火 材 料 可 承 受 这些 苛刻 的操作 条 件 。
目前 ，二 次 炼 钢如 Ｒ 炉 中 所 用 耐 火 材 料 主 Ｈ 要 是 Ｍｇ — ｒ 。通 过 对 真空 炉 内耐 火 材 料 用 Ｏ Ｃ２ 砖 ０ 后性 能分 析研 究 了真 空炉 内耐火 材料 的损 毁 机理 。 在 进 行 的侵 蚀 性 测 试 中 ，模 拟 了真 空 炉 的 环 境 ，
脱 气 过 程 ，在 此 过 程 中添加 了 Ａ 、Ｆ —ｉ ｌ ｅ Ｓ、Ｍｎ等
金 属 ，整 个 脱 气 过 程 中压 力 降低 到 １ ｋ ａ ． Ｐ 。通 常 ３ 情 况 下 ，为 了保 持一 定 的温 度 ，加 入 Ａ 以后 要 进 ｌ
行 吹氧 处理 。
添 加 金 属 并 吹 氧
例如测 试 了真 空炉 内 Ｍｇ — Ｏ Ｃ砖 的质量 损 失 ，检 测 了含 Ｆ Ｏ炉 渣 的侵 蚀性 。这 些 试验 是 在 电弧加 热 ｅ
的 回转 炉 内进 行 的 。 然 而 ，侵 蚀 性 测试 很 难 模 拟 真 空 炉 内实 际 的操 作 环 境 ，如 温 度 、熔 渣 成 分 以
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及 炉 内压力 等 因素 。
因 此 ．本 研 究 采 用 了 一 种 优 化 的 侵 蚀 性 测 试
出用后 耐 火材 料典 型 的 侵蚀 剖 面 。从 图 中可看 出 ， 位 于斯 诺 克 面下 端 面 的 渣 线 部 位是 炉衬 中损 毁 最 严 重的地方 。在侵蚀性试验 中采用渣线 砖和 Ｆ Ｂ Ｍｇ — Ｏ Ｃ砖 作 试 样 进 行 试 验 。用 光 学 显 微 镜 对 ｓ Ｌ
砖和 Ｆ Ｂ砖 受 热 面 进 行 了 微 观 结 构 分 析 。 图 ３和 图
文 献标识 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１７— ７２（００ ４ ０５—４ ６３７９ ２ １）０—０４０
１ 前 言
二 次 炼 钢 是 生 产 高 质量 、高 性 能 钢 铁 的一 个 必要 的过 程 ，这 种 钢 水 净 化处 理 技 术 涉 及 到 许 多 苛刻 的条件 ，例 如要 在 高 温环 境 下 并 且 在 真 空 气
感 应 炉 内 进 行 ，并 且 分 析 了 Ｍｇ — Ｏ Ｃ砖 的损 毁 机 理 。通 过 对 测 试 后 样 品 进 行 比 较 性 分 析 ，确 定 了 本 研 究 的 可 靠
性。
关 键 词 ：二次炼钢 ；耐火材料 ； 空感应炉 ；侵 蚀性 ；测 试 ； ｇ － 真 Ｍ Ｏ Ｃ砖
中 图分 类 号 ：Ｔ １５ １ Ｑ７． ３ ７
在侵 蚀性 测 试 中 ．要 想 确 定 实 际 的炉 渣 成 分 是 不 可 能 的 ， 因为 熔 渣 不 是 直 接 从 Ｒ 炉 内得 到 Ｈ 的 ．一 般考 虑用 紧挨 斯 诺 克 面 下端 面 的熔 渣 上 升
２ Ｒ 炉 的 侵 蚀 性 试 验 Ｈ
２１ 侵蚀 性测试 条 件 ．
１ ）高温 真空 气氛 下 的蒸发 汽化 作用 ；
２ ）熔 渣 侵蚀使 用 ；
３ ）熔融 金属 的 冲蚀作用 。 起 初 ，我 们 分 析 研 究 了真 空 炉 如 Ｒ 炉 内耐 Ｈ
第３ 卷 第４ ５ 期
４ 出 了用后 Ｍ Ｏ Ｃ砖 的微 观 形貌 图。 示 ｇ－
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