精煉鋼包渣線部位採用鎂白雲石磚的優缺點

鎂鋼是什麼材料

精煉鋼包渣線部位用直接結合、再結合（半再結合）鎂鉻磚的代用品，國內外選擇了超高溫燒成的高純鎂白雲磚，其制磚工藝特點主要有：合成鎂白雲石砂和高純鎂砂為原料，無水結合劑，高壓成型，超高溫（1700℃或更高）燒成和製品採取防水化措施。

這種磚的效能特點主要有：

（1）良好的耐高溫效能。主要成分MgO和CaO的熔點分別高達2800℃和2600℃，兩者共熔溫度也在2370℃。顯微結構由MgO/CaO決定，但兩者直接結合是顯微結構的主要特點。由於雜質（SiO2、Fe2O3和Al2O3）總量一般不超過3%，有時不超過2。5%，荷重軟化開始溫度超過1700℃。

（2）熱力學穩定性高。由於CaO的自由能最負（最穩定），在真空下鎂白雲石磚比鎂鉻磚穩定，對鋼水再供氧的可能性最小。只要磚中有〜20%的CaO，就會使MgO的相對揮發量明顯下降（由於CaO少量固熔於MgO和MgO優先揮發，在MgO-CaO材料形成富CaO層）。燒成鎂白雲石磚這一熱力學穩定性，決定了其在高溫真空下工作的爐外精煉鋼罐使用中的適用性。

（3）淨化鋼水能力。潔淨鋼要求鋼罐內襯不汙染鋼水和最好能淨化鋼水。含有遊離CaO20%的燒成鎂白雲石磚就有明顯的脫硫效果，它可作為脫硫鋼罐的內襯；

（4）優良的抗渣性。含有遊離CaO的鎂白雲石磚對熔渣適應性較強：它對高鹼性（高CaO/SiO2&）熔渣有較強的耐侵蝕性；對於低鹼度熔渣，由於磚中高活性遊離CaO會優先與渣中SiO2迅速反應生成高熔點和高黏度的2CaO•SiO2和3CaO•SiO2保護層，附著在磚的工作表面，堵塞氣孔並阻止熔渣對襯磚的進一步侵蝕。然而MgO-CaO質耐火材料在CaO-Al2O3系熔渣中的損耗相當嚴重，並隨磚中的CaO/MgO比值的提高而增大，因為磚中游離CaO立即熔於CaO-Al2O3系熔渣並生成12CaO•7Al2O3等低熔點物質，以熔融狀態從磚表面排出，磚面不能形成保護層而加快損毀。雖然MgO-CaO質耐火材料難以被高CaO/SiO2比熔渣侵蝕，但當這類熔渣還含有Fe2O3和Al2O3時，很容易被侵蝕。MgO-CaO質耐火材料抗CaO-Al2O3系熔渣侵蝕能力隨其MgO/CaO比值的增高而上升，MgO質耐火材料對這種渣的抗侵蝕能力最強，可以推論含MgO80%左右的燒成鎂白雲石磚對這種熔渣有較高的抗侵蝕性。

當原料雜質（SiO2+Al2O3+Fe2O3）總量小於2%，合成鎂白雲石砂的體積密度大於3。2#cm3和磚的燒成溫度比鎂白雲石磚更高時，這種磚（有人稱為直接結合鎂白雲石磚）在精煉鋼罐渣線部位的使用效果明顯比直接結合鎂鉻磚好。

考慮到高溫燒成工藝複雜、投資高和能耗高，代替汙染環境瀝青的無水酚醛樹脂結合的機壓不燒鎂白雲石磚，在鋼水罐渣線部位也取得與燒成鎂白雲石磚相近的使用效果。

鎂白雲石磚有兩個缺點：

（1）燒成磚的線膨脹率大（1600℃達1。8%〜2。0%）的同時重燒收縮率達0。35%~0。61%。樹脂結合的不燒鎂白雲石磚也具有較高的熱膨脹，在高溫使用後冷卻時又產生收縮。在這種情況下，磚襯砌縫裂開，有時會出現集中的大裂縫。這種鋼罐繼續使用時，高溫鋼水和熔渣會透過大裂縫漏出造成漏鋼事故。

（2）MgO-CaO系耐火材料容易水化。除在制磚過程中採取防水化措施外，在製品運輸、存放、砌築和使用中都應採取避免接觸水、水蒸氣甚至空氣的措施。例如製品表面的熱塑包裝或製品在密封集裝箱（抽真空）記憶體放。從密封集裝箱中取出的鎂鈣製品，必須立即用於砌築等施工過程、儘快烘烤和投入使用，在使用過程中避免製品的溫度下降到600℃以下。