電爐鎂碳磚性能

電爐用鎂碳磚的性能(舉例)見表1。

這種磚在美國(guó)、歐洲、日本的電爐爐壁熱點(diǎn)部位大多數(shù)已代替了原來的熔鑄鎂鉻磚，再結(jié)合鎂鉻磚和直拱結(jié)合鎂鉻磚，通常，在電爐使用著多種類型的鎂碳磚，包括：

(1)不同含碳水平(或C/MgO比)；

(2)不同碳的種類；

(3)不同種類鎂砂；

(4)不同類型結(jié)合劑 。

電爐鎂碳磚(magnesia-carbon brick for electric furnace)是指以鎂砂和石墨為原料制成的用于電爐的耐火制品。鎂碳磚從1970年工業(yè)生產(chǎn)以后約10a間，都用于電爐爐壁。由于這種磚具有高耐火性，高耐侵蝕性，優(yōu)良的耐熱剝落性和高溫體積穩(wěn)定性，高的抗熱震性等特性，較快地得到推廣應(yīng)用 。

電爐鎂碳磚生產(chǎn)工藝流程見圖1。

電爐用鎂碳磚與轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚最顯著的不同是含固定碳范圍不同。前者為10%-30%，后者為10%-20%。因此，在電爐鎂碳磚生產(chǎn)中要多配入鱗片狀石墨。其他生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)與轉(zhuǎn)爐鎂碳磚相同 。

用作電爐爐壁襯磚，特別是高功率和超高功率水冷電爐爐壁熱點(diǎn)和渣線等電爐爐壁蝕損嚴(yán)重部位。在超高功率大到電爐水冷爐壁使用鎂碳磚。壽命可達(dá)300次以上。電爐爐底也開始使用鎂碳磚 。

鋁鎂碳磚具有抗侵蝕、抗剝落、均衡侵蝕、使用安全、沾鋼沾渣少、拆包容易等優(yōu)點(diǎn)。主要用于使用條件苛到的盛鋼捅內(nèi)襯。在連鑄大型中間包和爐外精煉包的熔池部位和包底部位用鋁鎂碳磚作內(nèi)襯日益增多 。

隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步對(duì)耐火材料的新要求，傳統(tǒng)鎂碳磚在長(zhǎng)期的應(yīng)用實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)有以下幾方面的問題：①由于高熱導(dǎo)率增加熱損耗，使出鋼溫度提高，帶來能耗增加，同時(shí)加大了耐火材料的侵蝕等一系列問題；②作為特殊精煉爐的爐襯材料，如在VOD精煉鋼包中冶煉高質(zhì)量潔凈鋼及超低碳鋼時(shí)，會(huì)引起增碳問題；③消耗大量寶貴的石墨資源。鑒于以上情況，近年來，對(duì)精煉鋼包用低碳量、性能優(yōu)異的低碳鎂碳磚的開發(fā)受到國(guó)內(nèi)外業(yè)界的重視。

鎂碳磚中碳含量降低引起的主要問題是熱震穩(wěn)定性及抗渣滲透性下降。眾所周知，鎂碳磚中碳含量降低以后，使磚的熱導(dǎo)率下降，彈性模量增大，從而使磚的抗熱震穩(wěn)定性變差。碳含量降低以后，使熔渣及鋼水與材料的潤(rùn)濕性增強(qiáng)，材料的抗熔渣及鋼水的滲透性變差。

對(duì)解決這些問題的認(rèn)識(shí)主要包括以下三個(gè)方面：①通過改善結(jié)合炭的炭結(jié)構(gòu)提高鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性：傳統(tǒng)鎂碳磚的結(jié)合劑多為酚醛樹脂，這種結(jié)合劑炭化以后的炭結(jié)構(gòu)呈各向同性的玻璃態(tài)，所以使鎂碳磚呈脆性，彈性模量高，對(duì)制品的熱穩(wěn)定性不利，且制品的高溫強(qiáng)度也低。在酚醛樹脂中引入能石墨化的炭素前軀體后，這種復(fù)合結(jié)合劑在鎂碳磚使用環(huán)境下能炭化成為具有流動(dòng)狀或鑲嵌狀結(jié)構(gòu)的次生炭，或原位形成納米炭纖維，通過炭結(jié)構(gòu)的改善及納米炭纖維形成的增強(qiáng)作用來提高低碳鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性及高溫強(qiáng)度；②優(yōu)化鎂碳磚的基質(zhì)結(jié)構(gòu)：鎂碳磚的熱震穩(wěn)定性及抗渣滲透性主要取決于基質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)，在碳含量大幅度降低的情況下，如何提高骨料顆粒與炭粒子的接觸頻率，即降低炭粒子的尺度并保證其高度分散，是改善低碳鎂碳磚熱震穩(wěn)定性及抗渣滲透性的重要措施之一。通過調(diào)整基質(zhì)配料的粒度組成來控制氣孔的尺寸、形狀和分布，也會(huì)對(duì)材料的熱導(dǎo)率產(chǎn)生明顯影響；③采用高效抗氧化劑：隨著鎂碳磚中碳含量的降低，對(duì)炭的氧化保護(hù)尤為重要，所以采用合適的高效抗氧化劑也是十分必要的 。

鋁鎂碳磚的特征是在高溫下除了因含碳具有高耐侵蝕性和不易剝落的優(yōu)點(diǎn)外，還具有因使用時(shí)受熱生成尖晶石而顯示出高的殘余線膨脹率的優(yōu)點(diǎn)，因而成為新發(fā)展的優(yōu)質(zhì)襯磚。含Al₂O₃ 60%～69%，MgO 7%～14%，C 5%～12%。它有較好的抗渣侵蝕性和抗熱震性，有微量的重?zé)蛎?。