有色金屬冶金用耐火材料性能
耐火材料是指耐火度不低于1580°C的無機非金屋材料,耐火材料一般具有抗爐渣侵蝕,能承受高溫荷重以及抗熱震性好等優(yōu)點。耐火材料被廣泛應用于高溫加工行業(yè)中,如鋼鐵、有色金屬、建材、石油化工、發(fā)電鍋爐以及機械等行業(yè)。冶金工業(yè)是目前使用耐火材料最多的部門,占了耐火材料消費重量的60%以上,同時,冶金工業(yè)是耐火材料品質不斷提高的推動者,為了迎合冶金工業(yè)的產業(yè)升級及高效發(fā)展,耐火材料也在不斷改進。我國是世界上耐火材料的生產和出口大國,但與世界發(fā)達國家相比,我國耐火材料工業(yè)仍然相對落后,目前我國噸鋼耐火材料消耗量約在 50kg左右,與世界鋼鐵工業(yè)發(fā)達國家的20kg仍有較大差距。不斷改進耐火材料性能,提高耐火材料使用率,延長爐窯使用壽命,仍是我國工業(yè)發(fā)展需要克服重要難題。
耐火材料也是有色金屬冶金工業(yè)中重要的基礎材料,是高溫熔體物理化學侵蝕和機械破壞的主要承受者,對耐火度、熱穩(wěn)定性、抗渣侵蝕能力以及耐火磚尺寸結構都有嚴格的要求。與鋼鐵冶金不同,有色金屬種類繁多,礦產資源性質迥異,需要的冶煉技術也多種多樣,同時,對耐火材料的要求也各不相同。有色金屬消費的耐火材料不少,但每種冶金技術需要的耐火材料不成規(guī)模,所以近幾十年來,有色金屬耐火材料沒有很大的發(fā)展,多少套用鋼鐵溶煉采用耐火材料。有色金屬耐火材料損毀主要是成分相對復雜的爐渣侵蝕引起的,也是限制有色金屬熔煉溫度提高的重要因素,嚴重影響了有色金屬強化熔煉技術的發(fā)展。
目前,有色金屬行業(yè)使用的耐火材料主要有鉻鎂耐火材料、碳化硅質耐火材料、礬土剛玉耐火材料及硅鋁耐火材料等。其中鉻鎂耐火材料在銅冶煉、鎳冶煉以及鉛冶工業(yè)應用的較多。三種金屬冶煉特點是:煙氣中含有大星的S02氣體;熔體不僅有氧化物、金屬,還有不少的硫化物,熔體融化溫度都相對較低,但焰體流動性較好;熔渣為FeO-S i02系渣,而且渣量十分大;爐內溫度波動較大,熔體對耐火材料沖刷嚴重。鉻鎂耐火材料抵抗鐵硅爐渣侵蝕和S02侵蝕能力較強,也具有很好的抗培體沖刷能力,是目前三種金屬熔煉使用最多的耐火材料。