日本JFE鋼鐵公司東日本工廠的一座電弧爐主要熔煉65%Cr鋼,為5號連鑄機13%Cr鋼的連鑄提供鋼水母液。近年來,隨著13%Cr鋼需求量的增加,電弧爐維修頻次顯著增加。電弧爐出鋼口熔池磚現(xiàn)用MgO磚,臨近水冷爐璧,屬侵蝕嚴(yán)重的區(qū)域,每隔30~40爐就要進(jìn)行修補。通過分析用后MgO磚發(fā)現(xiàn),其損毀主要是因為侵蝕和剝落。因此,采用MgO-C磚、浸漬MgO磚和傳統(tǒng)MgO磚進(jìn)行應(yīng)用對比研究,結(jié)果顯示,MgO-C磚服役44爐后,渣滲透很少,但其顯微結(jié)構(gòu)變得疏松,推測是MgO和C發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。此外,MgO-C磚有明顯的殘余體積膨脹,高溫體積穩(wěn)定性較差。浸漬MgO磚服役48爐后,沒有產(chǎn)生明顯裂紋,渣侵蝕和滲透性也得到改善。此外,浸漬MgO磚沒有明顯殘余體積膨脹,具有優(yōu)異的高溫體積穩(wěn)定性。因此,新開發(fā)的浸漬MgO磚非常適合用作電弧爐出鋼口熔池磚,可減少電弧爐維修頻次,延長爐襯使用壽命。
表1 新開發(fā)材料和傳統(tǒng)MgO磚的性能對比
項目 |
MgO磚 |
MgO-C磚 |
浸漬MgO磚 |
|
化學(xué)組成(w)/% |
MgO |
98 |
83 |
92 |
C |
0 |
7 |
5 |
|
顯氣孔率/% |
16.0 |
3.7 |
1.0 |
|
體積密度/(g·cm-3) |
2.95 |
3.10 |
3.10 |
|
常溫耐壓強度/MPa |
54 |
43 |
80 |
|
渣侵蝕指數(shù) |
100 |
32 |
37 |
|
渣滲透指數(shù) |
100 |
- |
37 |
|
|
傳統(tǒng)材料 |
試驗材料 |