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近日,遼寧省工信廳發布《菱鎂產業鼓勵推廣應用的技術及產品目錄(2022年本)》,包括基于恒電弧控制的電熔鎂爐智能控制技術等共計65項,其中和耐火材料相關項目15項,簡介如下:
新型鎂碳磚工藝技術開發:該技術包括特殊的成型工藝技術,碳化處理技術,高壓浸漬技術,實現上述技術的裝備研制。經上述工藝處理后,可提高鎂碳磚產品的體密和熱震等各項性能指標,提高轉爐、電爐和鋼包等煉鋼用鎂碳磚的使用壽命,降低原料使用成本及能耗。1 000 ℃碳化處理后,顯氣孔率<8%;浸漬后1 000 ℃碳化處理后,顯氣孔率<5%,體積密度>3.1 g·cm-3;使用壽命提高30%~50%;降低原材料成本20%~30%。
用后鎂質耐火材料的再處理技術:可根據需要對處理后的再生料進行成分調節及礦物相控制,再生料的理化指標與目前使用的燒結鎂砂的性能指標持平。再生料化學組成(w):MgO≥90%,Al2O3≤2.5%,Fe2O3≤3.5%,SiO2≤1.5%,CaO≤1.0%,體積密度≥3.17 g·cm-3。
大型煉鋼轉爐低碳氧積冶煉配套的長壽化爐襯關鍵技術:針對大型轉爐冶煉特點,在實現其低碳氧積冶煉的基礎上提高爐襯整體使用壽命,主要有:采用角度均分技術對其球形爐底鎂碳磚進行創新設計;以“爬坡式”面-面返平結構代替傳統的爐底磚與“翻身磚”的線面銜接結構,逐層引導熱應力釋放,解決應力集中問題;底吹磚采用在線更換技術,保證底吹與爐齡同步;將出鋼口座磚與管磚之間采用倒圓臺結構設計,實現無縫配合;開發出防粘渣轉爐爐口磚,減少清渣頻率等。轉爐全爐役平均碳氧積值降至0.0020以下時,爐襯整體壽命不低于12 000次,完全實現底吹與爐襯壽命同步目標,后期維護耐火材料噸鋼消耗降低30%以上,全程無漏鋼、穿鋼等事故發生,完全滿足大型轉爐低碳氧積冶煉的要求。
特種鋼冶煉用新型堿性滑板:隨著我國鈣處理鋼、高氧鋼、高錳鋼等特種鋼及低碳潔凈鋼冶煉技術的迅速發展,對滑板的使用提出更加苛刻的要求。堿性耐材具有不污染鋼液、耐火度高、抗堿性熔渣侵蝕能力強的特點。新型堿性滑板生產成本低,可替代目前特鋼冶煉過程中使用的鋁鋯碳質滑板。產品具有較強抗高含量FeO渣侵蝕能力,良好熱震穩定性能,燒成溫度低,生產成本低。體密≥3.10 g·cm-3,顯氣孔率<6.5%,常溫耐壓強度>130 MPa,抗渣侵蝕率<11%(1 650 ℃ 3 h),氧化層厚度<1.5 mm(1 500 ℃ 3 h),抗熱震性5次(1 100 ℃,水冷)。主要應用于特種鋼冶煉,具有優良的高溫性能的同時,能夠實現滑動水口生產成本的合理降低和控制。
鋯復合電熔鎂鈣鋯磚:該產品主要應用于不銹鋼精煉爐AOD和GOR爐。采用優質鎂砂和電熔鎂鈣鋯砂為主要原料,通過添加鈣穩定型氧化鋯、超細粉體硅灰和高純鎂砂等增強MgO、CaO結合強度,填充氣孔,提高耐壓強度、高溫抗折強度、體積密度、降低氣孔率,有效抑制熔渣的侵蝕與滲透,提高使用壽命。體密≥3.15 g·cm-3,化學組成(w):(Si+A+F)≤1.2%,ZrO2≥3%,MgO≥65%,CaO≥30%。該產品已經得到大規模應用,可滿足不銹鋼及特殊鋼冶煉要求的順產、高效、潔凈化發展需求,具有高性價比和高爐齡壽命優勢。
鎂鋁尖晶石磚:鎂鋁尖晶石采用高純低硅鎂砂及合成鎂鋁尖晶石砂作主要原料,經合適的原料制備工藝,先進合理的顆料級配比,自動化的成型方法,可靠的熱工制度經高溫燒制而成。其采用合理配比及粒度組成,加入性能優良的結合劑經強制混練設備精混而成泥料,有利于制品基質中形成晶體均勻分布,也可增加泥料的可塑性,使磚坯體積密度合理穩定可靠,氣孔率降低,改善提高其高溫使用性能。化學組成(w):MgO≥85%;Al2O3≥7%;體積密度≥2.90 g·cm-3;顯氣孔率:14%~16.2%;彈性模量(E-Mod):20~34。該產品技術性能水平處于國際先進、國內領先水平。已應用于國內外各鋼鐵企業,使用效果得到認可。
鎂鋁碳磚:鎂鋁碳磚采用電熔鎂砂剛玉或礬土及鱗片石墨為主原料,添加適量的添加劑改善其使用性能,并以酚醛樹脂為結合劑經過高壓成型后再經熱處理而制成。該產品在保持鎂碳磚抗侵蝕能力強的性能外又可以緩解其膨脹特性,能有效的改善使用過程中的縱裂現象,適合使用在鋼包渣線與包壁之間過渡位置,可有效避免之間出現落差,提高鋼包使用壽命。
免燒合成鎂磚:免燒合成鎂磚采用鎂砂及鎂合成砂為基料,通過加入多種無機結合劑,一定量超微細分,少量水加熱預料,經高壓成型、干燥、檢選包裝。以顆粒級良好的高檔鎂砂和鎂質、鋁質、高分子結合劑,經混練、成型、干燥后制成鎂質定型耐火材料,不使用傳統高溫燒成工藝。化學組成(w):MgO≥87%,CaO≤2.6%,顯氣孔率≤17%;耐壓強度高,常溫耐壓強度≥100 MPa;抗熱震性好,水冷≥3次;高溫機械性能好,適合自燒結溫度,同級別免燒磚比燒成磚(在適用條件下)的壽命高30%~40%。
中間包干式料環保結合劑:以MgO、SiO2、Al2O3超微粉為主要原料,添加少量有機結合劑合成。產品在200~300 ℃能快速熔融,不冒黑煙,不產生刺激性氣味,當烘烤溫度大于200 ℃時,該產品處于熔融狀態,生成網絡狀或穿插狀的陶瓷結合相,從而使干式料有足夠的脫模強度,另外,陶瓷結合相也保證了中溫烘烤強度和高溫使用性能。中溫、高溫強度明顯高于樹脂結合;對鋼水增碳少,脫模強度較樹脂低,可以滿足脫模要求。
環保型轉爐大面修補料:該產品不含瀝青,采用環保型液體結合劑,以鎂砂為主要原料,采用科學的粒級配比,添加適量燒結劑、流化劑等外加劑。不含碳及低熔點物質,流動性好,采用濕式自流澆注方式,燒結過程無毒無煙氣,燒結時間縮短50%以上,具有很好的高溫鋪展性能,高溫燒結后形成陶瓷結合,結構致密,抗氧化耐沖刷,安全環保,使用壽命延長2~3倍。使用壽命≥40次,化學組成(w):MgO≥82%,MgO+SiO2+Al2O3≥89%,常溫耐壓強度(1 450 ℃ 3 h)≥22 MPa,常溫抗折強度(1 450 ℃ 3 h)≥ 7 MPa。修補料燒結時間15~20 min。
高強納米陶瓷纖維反輻射絕熱板:該產品以陶瓷纖維為主要原料,添加MgO、SiO2、Al2O3等超微粉及晶須,復合白色金屬箔,通過熱固成型制成。具有強度高、超級絕熱、蓄熱性能好等特點,適用于魚雷罐、轉爐、電爐、鋼包、中間包等各種高溫冶煉爐的保溫隔熱。使用溫度700~1 200 ℃;永久線變化(800~1 300 ℃):0.5%~1.5%;容重0.4~1.0 g·cm-3。該產品性能指標優越,無機非金屬化合物含量、使用溫度和抗壓強度等均優于同類產品。
二次造孔法生產鎂質隔熱耐火材料:以發泡法生產鎂質輕質骨料,以鎂質輕質骨料為原料,加入預處理后的造孔劑,再生產隔熱耐火材料,此種方法生產的隔熱耐火材料導熱系數低,強度高。顯氣孔率55%,體積密度1.8 g·cm-3,耐壓強度16 MPa,350 ℃時導熱系數為0.352 W·m-1·K-1。
鎂質彌散透氣磚:該產品主要原料采用高純鎂砂、電熔鎂砂、大結晶鎂砂,添加少量結合劑,液壓機壓制成型。經過1 500 ℃燒成制得。化學組成:氧化鎂含量≥95%,0.3 MPa透氣率≥25 m3·h-1,在1 650 ℃左右的高溫下使用透氣率穩定可靠,耐高溫、耐侵蝕等性能優良。應用于冶煉特種潔凈鋼的鋼包中,在透氣磚底部通入氬氣吹入鋼包攪拌鋼水,是冶煉高質量鋼不可缺少的功能型材料。
大型轉爐用高強度增韌鎂碳磚:該產品是以電熔鎂砂、石墨為主原料,加入適量添加劑,通過酚醛樹脂結合,經過機壓成型、干燥而成。該產品強度高,特別是高溫強度,適合大型轉爐高負重、高廢鋼量冶煉的需要,有利于提高轉爐爐齡。通過提高鎂碳磚韌性,應對大型轉爐停爐熱沖擊、回轉物理損傷等情況,提高產品使用壽命。化學組成(w):氧化鎂>75%,碳>14%;體積密度>3.00 g·cm-3;氣孔率<4.0%;常溫耐壓強度>40 MPa;高溫抗折強度(1 400 ℃ 0.5 h)>20 MPa;經濟指標:提高了鎂碳磚的使用壽命,降低了鋼鐵冶煉過程中各種耐火材料的使用消耗,降低了鋼鐵冶煉成本。
耐火磚智能制造生產線:應用自動控制及機器人AI技術,自主學習工業制造生產流程,實現全自動布料、取磚、檢測、碼垛等工作,提高耐火磚產品質量,減少操作人員,降低成本,改善環境。自動稱重、上料精度高,布料均勻,提高企業勞動生產率,降低人工成本,提高產品質量和產量。