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由于有關(guān)鎂鉻質(zhì)耐火材料在VOD工藝中的全部性能信息在文獻(xiàn)中較難以見到，因此，現(xiàn)將已知VOD工藝中耐火材料損毀的一些較為重要的方面簡要節(jié)錄如下：
真空脫氧裝置
由VOD包襯的多次用后分析觀察查明，渣線部分耐火材料因受熱化學(xué)應(yīng)力和熱機(jī)械應(yīng)力作用而嚴(yán)重剝蝕。侵蝕性硅酸鹽渣的化合物在高溫(往往超過1750°C)和低壓(1〜200mbar)下證實是有害的。
1、熔渣通過開口氣孔網(wǎng)絡(luò)浸透進(jìn)人鎂鉻質(zhì)耐火材料中，耐火材料中的硅酸鹽相與渣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c的一元化合物，比如低耐火度的C3MS2(鎂薔薇輝石)和CMS(鈣鎂橄欖石)，尤其從MgO-Cr2O3磚中溶解侵蝕產(chǎn)生的MgO進(jìn)人到硅酸鹽相內(nèi)。普通直接結(jié)合MgO-Cr2O3磚的結(jié)合不穩(wěn)定且部分的被“液相結(jié)合”替換，這樣一個系統(tǒng)較容易被湍流熔渣所侵蝕。
2、另一個爐襯的磨損機(jī)理是剝落。Mg0-Cr2O3磚滲入熔猹后隨溫度急劇變化導(dǎo)致其碎裂。受影響嚴(yán)重的區(qū)域是磚內(nèi)滲透層與未滲透層之間的過渡帶。在此劇烈的溫度變化下,致使平行于磚的熱表面產(chǎn)生破裂。
3、此外，含鐵的鎂鉻耐火材料遭受還原氧化膨脹作用的影響，故而加速了材料破損。在VOD鋼包金屬精煉期間，低Po2系統(tǒng)(Po2(10-14
總之，VOD工藝將顯著的熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力和化學(xué)應(yīng)力施加于內(nèi)襯上，這些損毀機(jī)理相互影響，所以實現(xiàn)全部工藝的佳化不是一件容易的事。
然而,采用熔渣控制能降低MgO-Cr2O3磚損毀速度，提高其使用壽命。
在VOD操作中，液體渣在還原階段將結(jié)束時，對耐火磚特別容易滲透。為了簡單起見，可考慮采用CaO-MgO-SiO2-Al2O3渣(例如Al2O3含量約5%)m，因為CaF2的存在不會影響MgO大量溶解。由假三元相圖上看到MgO飽和渣的范圍，即從2CaO·SiO2/MgO到MgO/2MgO·SiO2飽和，佳的選擇目標(biāo)是2CaO·SiO2/MgO飽和(在這種狀態(tài)下，與2CaO·SiO2共存的應(yīng)是CaO飽和相)。從脫硫觀點選擇MgO/2Mg〇·SiO2是沒有意義的。
鎂鉻耐火材料的主要組成為方鎂石、原生鉻化物晶體和次生鉻化物。淹的臨界要求是不侵蝕方鎂石礦物(因此要求MgO飽和)。以前較少關(guān)注鉻化物的原因有兩點：
1、當(dāng)提高冶煉溫度(1600〜1800°C)時，大部分的次生鉻化物溶解于方鎂石中。
2、原生鉻晶體與2CaO· SiO2/MgO飽和渣結(jié)合得十分穩(wěn)定，因為鉻尖晶石相{(Mg，F(xiàn)e)2+O•(Cr，F(xiàn)e，Al)3/2+O3}比純尖晶石{MgO•Al2O3}耐火材料更耐侵蝕，并能承受CaO和Al2O3之間的相互作用。
圖4-13示出某公司VOD工藝在1700°C液化溫度時的佳渣組成，還要考慮到還原階段的平均溫度。
MgO-Cr2O3磚能在VOD鋼包襯上獲得成功應(yīng)用，主要取決其與熔渣的相容性。在沒有與佳精煉條件相沖突的情況下，用穩(wěn)妥的方法調(diào)整熔渣化學(xué)成分，使熔渣與MgO-Cr2O3磚更加相容，VOD鋼包襯使用壽命可提高10%以上。
真空脫氧裝置
由VOD包襯的多次用后分析觀察查明，渣線部分耐火材料因受熱化學(xué)應(yīng)力和熱機(jī)械應(yīng)力作用而嚴(yán)重剝蝕。侵蝕性硅酸鹽渣的化合物在高溫(往往超過1750°C)和低壓(1〜200mbar)下證實是有害的。
1、熔渣通過開口氣孔網(wǎng)絡(luò)浸透進(jìn)人鎂鉻質(zhì)耐火材料中，耐火材料中的硅酸鹽相與渣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c的一元化合物，比如低耐火度的C3MS2(鎂薔薇輝石)和CMS(鈣鎂橄欖石)，尤其從MgO-Cr2O3磚中溶解侵蝕產(chǎn)生的MgO進(jìn)人到硅酸鹽相內(nèi)。普通直接結(jié)合MgO-Cr2O3磚的結(jié)合不穩(wěn)定且部分的被“液相結(jié)合”替換，這樣一個系統(tǒng)較容易被湍流熔渣所侵蝕。
2、另一個爐襯的磨損機(jī)理是剝落。Mg0-Cr2O3磚滲入熔猹后隨溫度急劇變化導(dǎo)致其碎裂。受影響嚴(yán)重的區(qū)域是磚內(nèi)滲透層與未滲透層之間的過渡帶。在此劇烈的溫度變化下,致使平行于磚的熱表面產(chǎn)生破裂。
3、此外，含鐵的鎂鉻耐火材料遭受還原氧化膨脹作用的影響，故而加速了材料破損。在VOD鋼包金屬精煉期間，低Po2系統(tǒng)(Po2(10-14
總之，VOD工藝將顯著的熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力和化學(xué)應(yīng)力施加于內(nèi)襯上，這些損毀機(jī)理相互影響，所以實現(xiàn)全部工藝的佳化不是一件容易的事。
然而,采用熔渣控制能降低MgO-Cr2O3磚損毀速度，提高其使用壽命。
在VOD操作中，液體渣在還原階段將結(jié)束時，對耐火磚特別容易滲透。為了簡單起見，可考慮采用CaO-MgO-SiO2-Al2O3渣(例如Al2O3含量約5%)m，因為CaF2的存在不會影響MgO大量溶解。由假三元相圖上看到MgO飽和渣的范圍，即從2CaO·SiO2/MgO到MgO/2MgO·SiO2飽和，佳的選擇目標(biāo)是2CaO·SiO2/MgO飽和(在這種狀態(tài)下，與2CaO·SiO2共存的應(yīng)是CaO飽和相)。從脫硫觀點選擇MgO/2Mg〇·SiO2是沒有意義的。
鎂鉻耐火材料的主要組成為方鎂石、原生鉻化物晶體和次生鉻化物。淹的臨界要求是不侵蝕方鎂石礦物(因此要求MgO飽和)。以前較少關(guān)注鉻化物的原因有兩點：
1、當(dāng)提高冶煉溫度(1600〜1800°C)時，大部分的次生鉻化物溶解于方鎂石中。
2、原生鉻晶體與2CaO· SiO2/MgO飽和渣結(jié)合得十分穩(wěn)定，因為鉻尖晶石相{(Mg，F(xiàn)e)2+O•(Cr，F(xiàn)e，Al)3/2+O3}比純尖晶石{MgO•Al2O3}耐火材料更耐侵蝕，并能承受CaO和Al2O3之間的相互作用。
圖4-13示出某公司VOD工藝在1700°C液化溫度時的佳渣組成，還要考慮到還原階段的平均溫度。
MgO-Cr2O3磚能在VOD鋼包襯上獲得成功應(yīng)用，主要取決其與熔渣的相容性。在沒有與佳精煉條件相沖突的情況下，用穩(wěn)妥的方法調(diào)整熔渣化學(xué)成分，使熔渣與MgO-Cr2O3磚更加相容，VOD鋼包襯使用壽命可提高10%以上。
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