VOD是爐外精煉技術(shù)中條件最為苛刻的一種,整個鋼包置于真空容器內(nèi),從底部吹入氬氣、頂部吹入氧氣進(jìn)行精煉。鋼材的質(zhì)量提高了,但加速了耐火材料的損毀,特別是渣線部位;因此必須采用高溫強度高、抗侵蝕性好、耐剝落的優(yōu)質(zhì)耐火材料。當(dāng)前在爐外精煉上主要采用鎂鉻質(zhì)耐火材料,由于鉻的污染,人們已經(jīng)開始致力于無鉻化的研究,但就使用效果而言,最耐侵蝕的爐外精煉用耐火材料依然是鎂鉻磚。
VOD爐用再結(jié)合鎂鉻磚的生產(chǎn)工藝改進(jìn)主要體現(xiàn)在以下三個方面:
1.采用多種含量不同的電熔鎂鉻合成砂
從微觀結(jié)構(gòu)分析,在生產(chǎn)時采用多種含量不同的電熔鎂鉻合成砂時,其組織結(jié)構(gòu)中可形成大量的尖晶石橋,并將粗顆粒牢固地鑲嵌起來,提高強度;同時由于顆粒和基質(zhì)間的Cr2O3含量不等而導(dǎo)致兩者熱澎脹系數(shù)的差異使尖晶石橋普遍被拉斷,由于斷橋而形成的微裂紋結(jié)構(gòu)可提高熱震穩(wěn)定性。
2.在配料中引進(jìn)鉻礦顆粒
根據(jù)以往的研究可知:在制品SiO2含量低的情況下,隨著鎂鉻制品中Cr2O3/MgO比的增加,方鎂石體積分?jǐn)?shù)減少,尖晶石體積分?jǐn)?shù)增加,尖晶石的組成也由富鋁變?yōu)楦汇t;而方鎂石和尖晶石中以Cr2O3最不易被溶解,MgO和Al2O3卻易被溶解,尖晶石的溶蝕主要以MgO/Al2O3溶解的形式進(jìn)行,因此可提高M(jìn)gO-Cr2O3質(zhì)制品的抗渣性,從而提高耐結(jié)構(gòu)剝落性。
鉻礦的粒度對制品也有一定影響。隨鉻礦顆粒的減小,耐壓強度、高溫抗折強度都提高,但鉻礦顆粒為1.5 mm時出現(xiàn)高峰,因此顆??刂圃?.5~3.0mm。
3.加入微粉和特殊添加劑
由于組分中SiO2含量低,Cr2O3含量高,增加了燒結(jié)的難度,為促進(jìn)燒結(jié),加入一定量的微粉,同時由于微粉的加入可提高制品的性能。
一般情況,粗顆粒膨脹率相對較大,加入特殊添加劑可降低基質(zhì)部分的熱膨脹率,因此在基質(zhì)和粗顆粒之間產(chǎn)生了間隙,由于這種間隙的形成,可阻止裂紋的擴(kuò)展,從而提高制品的熱震穩(wěn)定性,增加耐剝落性。