鎂鈣系耐火材料以后的發(fā)展方向
國內(nèi)鎂鈣系耐火材料出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代末,當(dāng)時開始生產(chǎn)合成鎂白云石熟料及燒成浸油磚,在寶鋼300噸大型轉(zhuǎn)爐試用,超過當(dāng)時日本同類產(chǎn)品的水平,后來,發(fā)展為樹脂結(jié)合、瀝青結(jié)合鎂白云石碳磚。80年代后期,因鎂碳磚的盛行,MgO-CaO質(zhì)耐火材料受到強(qiáng)烈沖擊,與MgO-C磚混合砌砌,能夠獲得較高爐齡。與此同時,MgO-CaO質(zhì)耐火材料在AOD等精煉爐上試驗成功。
目前,我國生產(chǎn)和使用的鎂鈣質(zhì)耐火材料包括各種燒成鎂鈣磚、不燒鎂鈣(碳)磚和鎂鈣質(zhì)中間包涂料及干式搗打料等。
今后的發(fā)展方向
(1)發(fā)展CaO含量高的鎂鈣系耐火材料
我國的天然白云石資源比菱鎂石資源豐富,而菱鎂石除了用于生產(chǎn)鎂鈣耐火材料外,更多的是用于生產(chǎn)多種重要的鎂質(zhì)耐火材料。我國菱鎂資源越來越少,因此,在滿足煉鋼生產(chǎn)要求的前提下,應(yīng)盡可能多地利用天然白云石,發(fā)展高CaO含量的鎂鈣質(zhì)耐火材料,以節(jié)省菱鎂礦資源。另一方面,CaO含量高的鎂鈣質(zhì)耐火材料凈化鋼水的效果比CaO含量低的鎂鈣耐火材料好。因此,要大力開發(fā)CaO大于50%的鎂鈣耐火材料。
(2)開發(fā)高檔鎂鈣質(zhì)耐火材料
隨著冶煉環(huán)境的變化,一些鎂鈣制品不能滿足使用要求,例如AOD爐的風(fēng)口區(qū)域,國產(chǎn)鎂鈣磚的使用效果還不如國外鎂鈣磚,所以有很多鋼廠在要求比較苛刻的部位仍使用鎂鉻磚或進(jìn)口的鎂鈣磚。因此,應(yīng)盡快開發(fā)適用于AOD爐風(fēng)口區(qū)等關(guān)鍵部位的高檔鎂鈣磚。主要途徑是采用高純度、高密度的電熔原料;在磚料中添加適量的ZrO2;選擇磚料合理的粒度分布,控制磚的氣孔率等。以提高鎂鈣磚的耐高溫腐蝕性,耐機(jī)械磨損性和熱震穩(wěn)定性等高溫性能。另外,還要根據(jù)不同的使用條件,開發(fā)不同使用性能的鎂鈣磚,使之形成系列化。
(3)開發(fā)精煉鋼包用干式鎂鈣搗打料
鎂鈣材料具有凈化鋼水的功能,特別適用于各種精煉鋼包(爐)。因此,為了滿足潔凈鋼冶煉的需要,應(yīng)開發(fā)精煉鋼包(爐)用干式鎂鈣搗打料和相應(yīng)的施工及烘烤技術(shù)。一旦開發(fā)成功,將是一種非常受歡迎的鎂鈣耐火材料。
(4)開發(fā)鎂鈣澆注料
由于含CaO的耐火材料易水化,使它的生產(chǎn)和使用受到很大的限制,特別是高CaO含量的耐火材料。因此,國內(nèi)外都在對含CaO耐火原料的防水化技術(shù)進(jìn)行研宄。主要方法是采用碳化法和磷酸浸漬法對含CaO耐火原料的顆粒表面進(jìn)行處理,或者在顆粒表面涂抹無水有機(jī)材料,形成防水化保護(hù)層,使CaO與外界隔絕達(dá)到防止水化的目的?;蛘咴谂淞蠒r加入某些添加物(TiO2、ZrO2等),在燒結(jié)過程中添加物與CaO反應(yīng)生成抗水化的高溫化合物。這些研宄工作都取得了一定的成果,但仍處于實驗室試驗階段,很難應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。因此,要繼續(xù)深入開展鎂鈣耐火原料的防水化技術(shù)的科技攻關(guān),該項技術(shù)一旦突破,在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用,就能夠開發(fā)鎂鈣質(zhì)澆注料,用于各種精煉鋼包和中間包等。
(5)開發(fā)水泥窯用鎂鈣耐火材料
目前,國外許多國家已在水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶和過渡帶等區(qū)段廣泛使用鎂鈣磚,取代鎂鉻磚,避免了因使用鎂鉻磚對環(huán)境造成污染。其中美國水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶各種鎂鈣磚使用率已達(dá)到86%,我國只有少數(shù)廠家在水泥回轉(zhuǎn)窯上使用進(jìn)口的鎂鈣磚。因此,必須根據(jù)我國的國情,借鑒國外的經(jīng)驗,利用我國豐富的天然白云石資源,開發(fā)水泥回轉(zhuǎn)窯用鎂鈣磚。
隨著我國不銹鋼和潔凈鋼生產(chǎn)的快速發(fā)展,我國的鎂鈣耐火材料又進(jìn)入了新的發(fā)展階段??梢灶A(yù)測,鎂鈣耐火材料將成為我國主要的優(yōu)質(zhì)堿性耐火材料品種,不僅能夠滿足我國不銹鋼和潔凈鋼生產(chǎn)及其他行業(yè)的需要,而且還可以出口。