近年來,鎂白云石磚的使用越來越廣泛,特別在AOD爐上取得了較好效果。世界不銹鋼產(chǎn)量呈不斷上升趨勢,75%以上不銹鋼生產(chǎn)采用AOD法。目前AOD爐用耐火材料主要為白云石磚、鎂白云石磚和鎂鉻磚。美國用鎂鉻磚,德國用燒成白云石磚,意大利主要采用不燒白云石磚,日本用鎂白云石磚,歐洲用純白云石磚。鎂白云石磚使用效果比鎂鉻磚好,從發(fā)展趨勢看,鎂鈣磚將取代鎂鉻磚,日本大石泉等研究發(fā)現(xiàn),冶煉不銹鋼時,用不燒鎂鈣碳磚效果較好。
VOD爐在高溫下,有侵蝕性很強的熔渣產(chǎn)生,并且有強烈的渦流。為減少耐火襯增碳,應(yīng)采用不含碳的熱力學(xué)穩(wěn)定的耐磨材料。這里應(yīng)燒成白云石或白云石鎂磚。日本黑崎窯業(yè)研究所的試驗結(jié)果表明,從耐侵蝕性能和經(jīng)濟效益看,鎂白云石磚(MgO78.7%,CaO19.5%)比鎂鉻磚好。
VAD精煉鋼包主要用于精煉純凈度要求高的碳素鋼和合金鋼,渣線部位一般用鎂鉻磚,現(xiàn)發(fā)展為白云石、鎂白云石、高純白云石碳磚,使用壽命30?40次,而鎂鉻磚低于15次。大冶鋼廠60t VAD爐輕燒真空油浸鎂鈣碳磚渣線的侵蝕速率僅是高強度鎂碳磚的33.1%?42.7%。
我國南方某鋼廠100tLF-VD精煉鋼包,用于精煉簾線鋼,在包壁的非流線部位使用國產(chǎn)CaO含量33%?35%的不燒鎂鈣磚,使用壽命在80次以上,達到94次。而使用國外同類進口磚的平均使用壽命為81次,使用壽命為84次。我國北方某鋼鐵公司225t鋼包包壁使用不燒鎂鈣碳磚,平均使用壽命達到116.8次,比使用鋁鎂碳磚提高了37.5次,并且減少了鋼液中的[O]含量和夾雜物數(shù)量,降低了夾雜物粒徑,有益于提高鋼液質(zhì)量。某鋼管公司在150tLF-VD精煉鋼包渣線使用不燒鎂鈣碳磚,取得了令人滿意的使用效果。華東菜不銹鋼公司120tVOD爐的工作襯使用不燒鎂鈣磚和不燒鎂鈣碳(碳含量為3%?5%)磚,使用效果良好。另一鋼鐵公司在90t ASEA-SKF精煉鋼包的渣線使用不燒鎂鈣碳磚,也取得了較好的使用效果。我國西部某鋼鐵公司新投產(chǎn)的不銹鋼項目,120tAOD爐的爐帽和精煉鋼包的包壁使用不燒鎂鈣磚,其中部分使用國產(chǎn)磚,取得了良好的使用效果,有望取代進口磚。山東某鋼廠用90tLF鋼包精煉簾線鋼,包襯材料也在試用不燒鎂鈣磚和不燒鎂鈣碳磚。
白云石復(fù)合磚鎂鈣磚廣泛用于堿性轉(zhuǎn)爐。中國轉(zhuǎn)爐爐襯主要使用焦油結(jié)合的白云石磚和焦油結(jié)合的鎂質(zhì)白云石磚,有些工廠在易損部位使用輕燒油浸和燒成油浸鎂質(zhì)白云石磚。西歐和日本等國轉(zhuǎn)爐主要使用焦油結(jié)合熱處理的和燒成油浸的白云石磚和鎂質(zhì)白云石磚。此外,燒成油浸鎂質(zhì)白云磚還用作某些爐外精煉爐的內(nèi)襯。
白云石磚是以白云石為主要原料,以CaO和MgO為主要成分的堿性耐火材料。一般含CaO為40%?60%,MgO為30% ~ 40%。另外,對含氧化鎂較高的(MgO 50% ~ 85%,CaO 10%?40% )MgO-CaO系統(tǒng)耐火材料,常稱為鎂白云石耐火材料。
白云石磚耐火度高、抗堿性渣侵蝕能力強,具有很強的掛窯皮能力,這是因為磚中的CaO極易和水泥熟料中的2CaO • SiO2反應(yīng),生成3CaO • SiO2。對于在新型干法水泥生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯燒成帶的應(yīng)用有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢。但白云石質(zhì)制品抗水化性能不佳,包裝和儲存成本較高,甚至砌筑到回轉(zhuǎn)窯上,稍不注意就會出現(xiàn)大幅度的性能下降,甚至由于水化而完全報損,在運轉(zhuǎn)率偏低的生產(chǎn)線上,很容易發(fā)生潮解而變質(zhì)。