莫來石流鋼磚的成分對(duì)耐火度的影響-莫來石耐火材料

從檢查數(shù)據(jù)中可以看出，流鋼磚的主要成分為氧化鋁，其次為二氧化硅，以及少量的氧化鐵等。可以預(yù)見，流鋼磚的物理化學(xué)性質(zhì)與其主要成分的含量有很大的關(guān)系，主要成分的變化對(duì)鋼坯的物理化學(xué)指標(biāo)有很大的影響。

鋼磚反應(yīng)過程中流鋼破壞的主要形式

在流鋼磚與鋼液接觸時(shí)，鋼水和耐火材料之間的作用包括以下幾個(gè)方面，一是鋼水沖刷耐火材料，導(dǎo)致耐久材料脫落，整個(gè)耐材掉進(jìn)鋼水中，這是物理過程，通常耐高溫材料局部有低熔點(diǎn)等失穩(wěn)部位易發(fā)生；二是耐材成分，如氧化物、碳、結(jié)果表明，氮等元素與鋼中的Al、Si、Mn、Fe等元素發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)界面較大，但反應(yīng)層較厚。而且這個(gè)反應(yīng)貫穿于整個(gè)耐材與鋼液接觸的過程，因?yàn)槲锢砣刍^程經(jīng)常發(fā)生在化學(xué)反應(yīng)前，同時(shí)，物理熔化丟失的速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于化學(xué)反應(yīng)，所以可以認(rèn)為流鋼磚與鋼液接觸發(fā)生損壞的主要形態(tài)是物理性熔化。

流鋼與鋼的反應(yīng)為先發(fā)生物理性熔化再發(fā)生化學(xué)分解反應(yīng)，界面層厚度較小，反應(yīng)速率較慢。利用流鋼磚的熔點(diǎn)來表征其耐火程度，具有一定的科學(xué)性，且計(jì)算方法較為簡(jiǎn)便。

高溫反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的礦相組成為流鋼磚

在鋼液與流鋼磚接觸時(shí)，流鋼磚中的各種氧化物總傾向于復(fù)合氧化物向低熔點(diǎn)氧化物進(jìn)行化合反應(yīng)。在流鋼磚與高溫鋼液接觸反應(yīng)時(shí)，在流鋼磚反應(yīng)層內(nèi)不斷產(chǎn)生復(fù)合化合物，結(jié)果表明，在鋼液反應(yīng)溫度高于復(fù)合氧化物時(shí)，在流鋼磚反應(yīng)層內(nèi)產(chǎn)生部分復(fù)合氧化物相；而且，這兩種液相的復(fù)合氧化物會(huì)在反應(yīng)界面層產(chǎn)生，并被鋼水卷入鋼液中。該方法采用低熔點(diǎn)復(fù)合氧化物優(yōu)先生成的原理，再根據(jù)不同氧化物的分子數(shù)來推論出流鋼磚反應(yīng)層中各種復(fù)雜化合物的分子式和數(shù)量。

SiO2有46個(gè)分子，Al2O3有64個(gè)分子，而CaO和Fe2O3只有1個(gè)分子，因此SiO2和Al2O3將優(yōu)先結(jié)合在一起，而在表6中，Al2O3為莫來石，其次是鋁酸鈣，這兩者的熔點(diǎn)都很低。由于Fe2O3的熔點(diǎn)較低，一種Fe2O3分子仍將成為獨(dú)立的氧化物。在3Al2O3·2SiO2中，Al2O3和SiO2含量為3:2，則約有64:43Al2O3和SiO2形成莫來石，剩下3個(gè)SiO2。