耐火材料在冶金中的应用探讨

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

李福春 高武斌

辽宁富城耐火材料(集团)有限公司 辽宁省营口市 115000

摘要

耐火材料的应用对冶金质量以及冶金效率均有关键影响,并且在现代化的冶金作业过程中,耐火材料也是冶金安全控制工作中的关键内容。在选择耐火材料的过程中,工作人员应明确实际的冶金工作要求,包括效率要求以及质量要求。需要注意的是,在选择和应用此类冶金耐火材料的过程中,工作人员也应兼顾冶金成本要求,不能为提高冶金工作的效率而影响冶金企业的整体经济效益水平。基于此,文本针对耐火材料在冶金中的应用方法进行了进一步地分析。


关键词

耐火材料;冶金制造;应用分析

正文

引言

在选择耐火材料在冶金过程中的应用办法之前,工作人员应明确各类冶金材料的实际性质特点,包括物理性质特点以及化学性质特点。在此基础上,工作人员也应明确具体的冶金材料应用要求,并将这种材料应用要求与实际的冶金质量要求对应起来,联合考察冶金材料的应用办法,提高材料应用的整体合理性。在选择耐火材料的应用区域时,工作人员应明确耐火材料的应用需求,包括高炉运行应用需求、钢包应用需求以及加热炉应用需求等,进而可进一步细化耐火材料的应用措施,提高耐火材料在冶金过程中的整体应用质量。

1、耐火材料的应用性质分析

1.1耐火材料的应用结构性质分析

从耐火材料在钢铁工业中的应用结构性质角度分析,耐火材料的结构性质相较于普通材料,可表现为更为明显的吸水性,并且由于此种耐火材料本身的结构层级结构联系并不紧密,促使耐火材料内部的空隙相对较多,其实际的体积密度与普通材料之间也存在较为明显的差异性。具体而言,在应用此类耐火材料的过程中,如果材料本身的吸水率较大,则在实际的应用过程中可能会产生相对明显的热集中现象,导致材料内部局部温度过高,影响冶金工作效能。为此,一般而言,耐火材料的吸水率越低,表明其实际的材料应用质量也会越好,并且相应的干燥指数也会更优。另外,如果从耐火材料气孔体积占比的角度分析,不难理解的是,气孔体积与耐火材料整体体积的比例阅读,则表明耐火材料本身的密度越精确,也就说明耐火材料自身的真密度值相对较高,这种真密度相对较高的耐火材料在实际的冶金过程中可表现出相对良好的结构组织性,可为冶金工作提供更为有效的耐火环境支持。

1.2耐火材料的应用力学性质分析

耐火材料的应用力学性质主要包括与材料抗弯折能力相关的抗折强度、与材料耐压能力相关的耐压强度以及与材料耐磨性相关的耐磨强度。在应用此类耐火材料的过程中,工作人员应明确此类材料的应用力学性质的实际特点。一般而言,如果耐火材料的抗弯折强度较高,则在实际的应用过程中,其实际的应力强度极限值则会更高,在冶金过程中可表现出更好的工作稳定性。其中,耐火材料的耐压强度也与材料的应用稳定性相关,这种应用稳定性不仅与冶金过程的实际效能相关,也与冶金工作的实际应用成本相关。从冶金温度应用特点的角度分析,实际上,耐火材料在不同的温度下也会表现出不同的物理性质。一般而言,在常温或者中高温的温度条件下,耐火材料将会表现出较好的延展性,这延展性会促使耐火材料的整体结构强度下降。但是在高温状态下,耐火材料本身的延展性会受到限制,结构脆性又会相对提高,这也会影响部分耐火材料的结构稳定性。为此,在实际的冶金过程中,工作人员一定要结合实际的冶金工作需求选择合适的耐火材料。

2、耐火材料在冶金中的应用方法分析

2.1耐火材料在高炉上的应用方法分析

从耐火材料应用类型的角度分析,在传统的高炉炼钢过程中,很多企业往往会使用定型的耐火材料,包括磷酸高铝质耐火材料等,此类材料往往会与高铝含量水泥进行混合,并且为了适应高炉炼钢的实际需求,工作人员可能还会调整此类材料的掺和比例。但是需要注意的是,这种定型耐火材料的应用灵活性并不高,如果在应用此类耐火材料的过程中,工作人员未严格调控相应的骨料比例,则可能在实际的应用过程中出现温度适应性的问题,导致耐火材料的耐高温性能不能满足实际的高炉炼钢应用需求。为此,在现阶段的高炉炼钢过程中,绝大部分钢铁企业均采用不定型的耐火材料,此类材料可基于多级骨料进行配置,工作人员可根据实际的生产需求灵活调整材料的配合比例。此类材料,类如树脂结合剂与铝碳混合而成的材料,其自身的高温适应性非常好,并且具有相对明显的耐火度,在高炉炼钢的过程中,此种耐火材料的应用安全性也较为突出。

2.2耐火材料在钢包上的应用分析

耐火材料在钢包上的应用主要与钢材的出钢质量相关。一般而言,在钢材出钢的过程中需要维持较好的出钢温度,这种温度的实际表现与耐火材料本身的物理性质相关。为此,为了提高钢材出钢的实际质量,工作人员应尽量选择具有更高的耐温性能的耐火材料。更为关键的是,在这种高温耐火材料的影响下,钢包内衬的实际排布质量将会表现良好,并且其实际的出钢省力效果也相对突出。其中,以A1203-尖晶石浇筑料为主要成分的耐火材料具有相对较好的耐腐蚀性,并且这种耐腐蚀性在高温环境下也会表现出良好的持续性。另外,在这种耐火材料的支持下,在钢包形成和运行的整体过程中,其内部结构剥落的程度相对较低,并且实际的使用寿命也得到了一定的延长。但是需要注意的是,在选择此类耐火材料时,钢包材料本身的实际物理属性对耐火材料的实际应用性能也会产生一定的影响,为此,工作人员选择耐火材料时,一定要明确此种材料的应用环境要求,确保耐火材料的应用渗透性以及结构强度可满足实际的炼钢需求。

2.3耐火材料在加热炉上的应用分析

耐火材料在加热炉上的应用效果主要与此类耐火材料的高温特性相关。在加热炉的运行过程中,往往需要适应更好的加热温度,在此加热温度的要求下,一般定型类型的耐火材料往往无法承受较高的加热温度,在这种加热温度的影响下,耐火材料自身的结构会发生一定的变化,这种变化往往会以较好的延展性失衡状态出现,从而导致定型耐火材料自身出现了一定的结构空隙问题,致使耐火材料自身的结构强度急剧降低。不定型类型的耐火材料具有相对较好的高温属性,并且在高温环境中,不定型耐火材料的延展性不会受到严重影响,虽然其自身的结构脆性有所表现,但是其实际的结构强度依旧可满足加热炉的运行要求,也可为加热炉的安全运行提供更为有效的保障,这也是耐火材料的应用优势之一。

3结束语

总之,在应用耐火材料的过程中,工作人员应明确实际的材料应用要求,并将这种材料应用要求与冶金工作的质量要求联合起来。更为关键的是,在实际的工作过程中,工作人员还应积极分析和总结不同耐火材料的实际应用效果,并针对特定的冶金环境选择更具环境适应性的耐火材料。但需要注意的是,工作人员应明确冶金作业的成本要求,应结合耐火材料的市场价格以及冶金作业的成本控制要求合理选择具体的耐火材料,优化选择耐火材料的选购渠道,进而以此保障耐火材料的整体应用质量,也可为提高冶金工作效能提供有效的材料支持。

参考文献:

[1]韩亚鹏,李琴.基于TRIZ理论优化耐火材料荷软测试仪铝排绝缘装置[J].青海科技,2021,28(02):58-66.

[2]顾华志,付绿平,黄奥,张美杰,邹阳.轻量化耐火材料的研制与应用[J/OL].耐火材料:1-8[2021-05-26].

[3]许志强,左海滨,刘林程.铝碳质耐火材料研究进展及展望[J].硅酸盐通报,2021,40(02):664-675.

[4]仝尚好. RH精炼炉用新型Al-Al_2O_3-MgO耐火材料应用性能研究[D].北京科技大学,2021.

[5]冯雪楠.发展绿色智能新技术,助力冶金事业再上新高度——冶金新技术分论坛侧记[J].中国材料进展,2020,39(11):848-849.


...


阅读全文