波洛维奇耐火材料公司开发出铁水包内衬用浇注料

俄罗斯波洛维奇耐火材料公司与图拉黑色冶金公司具有多年的紧密伙伴关系，公司生产的耐火材料产品应用于钢厂的不同冶金设备中，满足了钢厂提出的高要求，达到了寿命指标。同时，公司还在进行试制和推广新型耐火材料。

为了增加铁水包的有效容积，保护包壳不受铁水温度作用，提高其在脱硫装置上进行铁水处理时内衬的寿命，耐火材料公司提出对铁水包内衬的革新方案进行试验。革新后的铁水包内衬工作衬使用BORCAST浇注料构成，含碳化硅整体浇注料性能见表1。该铁水包2018年6月投入使用，其使用次数已经超过了570次，试验保证使用寿命是500次。试验过程中钢厂没有提出意见。对铁水包保护壳上的测量温度完全复合标准值要求。

钢厂使用波洛维奇耐火材料公司提供的浇注料能够降低高炉车间炼铁生产成本，整体上提高铁水熔炼和运输效益。

含碳化硅的 BORCAST浇注料性能指标

牌号		75 SIC8	70 SIC8	70 SIC10	70 SIC15	65 SIC5	50 SIC5
化学组成（w）/%	Al2O3    ≥	75	70	70	70	65	50
	CaO  ≤	2.0	2.0	2.0	1.5	1.5	1.5
	SiC  ≥	8	8	10	15	5	5
1300 ℃烧后耐压强度/MPa  ≥		70	70	75	80	75	65
1300 ℃烧后体积密度/（g·cm-3 ）≥		3.00	2.90	2.95	2.85	2.70	2.45
发货含水量/ %  ≤		0.7
粒度组成/%	№7筛筛余量     ≤	10	10	10	10	10	10
	№0063筛通过量  ≥	30	30	30	30	30	30

 

日本品川耐火公司开发出耐用型转炉底吹元件用耐火砖

转炉底吹元件用耐火砖由于内外温差大，使得耐火砖内的温度梯度差加大；另外，出钢后温度急剧降低，底吹元件受到极大幅度的热震。由于这些热应力的存在，导致底吹元件内部产生裂纹并扩展，引起耐火砖的间歇性剥落。品川耐火公司的研究人员发现，底吹元件耐火砖中产生的裂纹主要是平行于热面的裂纹，由于热剥落所产生的损毁远比钢液侵蚀、磨损等因素导致的损毁要严重的多。在充分考察底吹元件耐火砖损毁机理的基础上，开发出了具有较高断裂韧性、抗热震性优异的高性能底吹元件耐火砖，具体性能见表1。首先，通过改善材料的韧性，使裂纹的产生与扩展受到抑制，大幅降低剥落损毁。其次，通过增大底吹透气砖的尺寸来延长裂纹扩展到剥落面的距离，也有效降低了剥落的产生。通过冷等静压成型的大尺寸底吹透气砖具有很好的应用效果，将其用于220 t转炉，与传统的透气砖相比，损耗速率降低了约40%，剥落损毁得到改善。

表1 转炉风口耐火砖的性能

项目		供气元件A	供气元件B	传统砖
化学组成（w）/%	MgO	80	75.5	70
	C	15	20	27
显气孔率/%		2.6	4.6	1.0
体积密度/g·cm-3		2.87	2.80	2.72
常温耐压强度/MPa		35	33	42

 

日本Isolite公司开发的无陶瓷纤维（RCF）的不定形隔热材料

   日本Isolite隔热制品有限公司使用碱土硅酸盐（AES）纤维（可溶性纤维）和氧化铝纤维代替陶瓷纤维（RCF）产品材料，再加上无机结合剂和填料，生产可溶性纤维隔热产品（Isotap F-12MA和Isotap F-14A），可用于工业炉的管道、盖子，水冷管等的安全衬隔热材料，也可以用于纤维隔热衬的接缝、裂纹等修补材料。该新产品粘附性和稠度与含有陶瓷纤维的普通产品相同，但是隔热效果比普通产品好，可以节能25%。

Isolite公司使用氧化铝纤维代替陶瓷纤维，制备成新型涂料（Neokote-KA），可喷涂或者涂抹，具有很好的粘附性，几乎没有回弹损失率，可以用在纤维砖的热面。涂料具有较小的高温收缩率，防止涂料剥离或者剥落，而且具有优异的抗FeO侵蚀性。日本Isolite公司开发的无陶瓷纤维（RCF）的隔热不定形材料理化性能如表1所示。

表1   Isolite开发的新型不定形隔热材料

		Isotap F-12MA	Isotap F-14A	Neokote-KA
最大使用温度/℃		1200	1400	1600
化学组成（w）/%	SiO2	37	15	3
	Al2O3	46	80	80
	CaO	9	5	2
	MgO	8	-	15
体积密度/(g·cm-3)	105 ℃	0.7	1.0	0.9
热导率/(W·m·K-1)	350 ℃	0.18	0.22	-
	1 000 ℃	0.26	0.31	-
线收缩率/%	1200～1600℃ 3 h	1.2（1200℃）	0.5（1400℃）	2.3（1600℃）
抗折强度/MPa	1200（1400）℃ 3 h	0.5（1200℃）	0.8（1400℃）	-
耐压强度/MPa	1200（1400）℃ 3 h	0.6（1200℃）	1.8（1400℃）	-
特性		优异的隔热性能	高强度	抗FeO侵蚀

 

镁砖集团开发出高热震性镁质耐火材料

为了提高镁质耐火材料的抗热震性一般使用铬尖晶石、镁铝尖晶石之类的"增塑剂"。在镁质耐火材料配料中使用铬尖晶石的缺点是其中存在一些元素，这些元素有可变化合价（Cr，Fe），在使用过程中使化合价发生变化，伴随有体积膨胀，导致耐火材料结构疏松。在和熔融金属接触部位用的耐火材料配料中使用铝镁尖晶石的制约因素是，镁铝尖晶石的抗侵蚀性低于铬尖晶石。

俄罗斯镁砖集团在工艺研发过程中选配镁质耐火材料的组成，开发出一种高热稳定性的镁质耐火材料。其中作为增塑剂加入经过改性的高温成分，主要骨料为镁砖集团生产的高纯度镁砂。经特殊添加剂改性的耐火材料可保证对气体环境的变化作用呈惰性。而且由于对组成变化的熔渣的不敏感性，其特点是具有高的热稳定性和化学稳定性。研制的耐火材料的特点如下：

耐压强度 87 MPa，体积密度3.16 g·cm^-3，显气孔率14.0 %，软化开始温度＞1700 ℃，抗热震性（1300 ℃-水冷） 21次，化学组成：MgO 90.8%，Al₂O₃ 0.38%，SiO₂ 0.56%，CaO 1.58%，Fe₂O₃ 0.65。

为了测定所研制耐火材料抗可变气体介质侵蚀作用的性能，将制品在还原气氛中进行二次烧成。根据试样的岩相分析结果，发现在耐火材料的显微结构中在二次烧结过程有轻微变化，基质中镁砂晶粒有所增大，直接结合数量增多。目前对所研制的耐火材料进行综合分析，研究其在不同高侵蚀性冶金渣中的稳定性，其中包括铁合金生产冶金渣。