随着钢铁的高级化和纯净钢的要求,作为能够实际使用的CaO耐火砖,与抗水化性的改善相对应。首先,作为捣打料,由于添加了SiO2、MgO、Fe2O3等促进CaO烧结,调整粒度之后,用适当的结合剂进行筑炉的方法。其次,还有用电熔CaO砂或烧结CaO砂制造CaO质耐火砖,具有耐剥落性和高温稳定性等优点。最后,作为过滤器等的用途,研制出了一种含百分之几的CaCl2,提高夹杂物吸收能力的CaO质耐火砖。
(1)传统的CaO耐火砖。采用烧结CaO砂或者电熔CaO砂为原料可以生产烧成CaO砖、轻烧CaO砖和烧成浸渍CaO砖。用沥青,树脂或无水石腊等作为暂时或者永久结合剂,通常,生产CaO砖的工艺基本上与生产白云石砖的相同。例如,CaO砂经过破碎、分级、预热到
在生产烧成CaO砖时,由于采用沥青作暂时结合剂,因而需要采用特殊烧成制度烧成;低温时升温要慢,以防止烧失物脱去时砖坯发生崩散。这种CaO砖的最终烧成温度为1482—1704℃。
在生产轻烧CaO砖时,应将沥青结合的CaO砖在260℃时加热5h,使沥青重新分布,从而达到最大的抗水化能力。
在生产烧成浸渍CaO砖时,则需将已生产出来的烧成CaO砖浸入软化温度为90℃的沥青中,在200℃下保持20min,使沥青渗透到烧成CaO砖的气孔中去,
以电熔CaO砂为原料生产电熔再结合CaO砖时,其气孔率为11%一l7%,并取决于烧成温度。加入少量的SiO2或高温烧成的再结合CaO砖,其性能指标会更佳。通过显微结构的研究表明,在高温烧成的电熔再结合CaO砖中,CaO晶体呈直接结合;而在加入少量SiO2的再结合CaO砖中,却观察到有若干的2CaO,SiO2和3CaO·SiO2存在。
(2)新型CaO产品。为了部分地弥补CaO耐火材料在氧化铁的炉渣中溶解度较高这一缺陷,曾提出过CaO-C砖(即所谓CAL—CAR砖),其商标名定为“Kalcar”;或“Calcar”。
KalcarK是采用烧结CaO砂生产的,成型的CaO砖坯用隧道窑“高温”烧成,然后进行热处理并用焦油浸渍而获得。虽然这种CaO-C砖的密度、高温荷重变形和强度都很优异,成本也比较低,但是却容易受到冲刷。
CaO—C砖最初在盛钢桶内衬上试用时,则是一种被称为KalcarP的产品(多孔用沥青浸渍)。该产品采用石灰岩和一种神秘的组分一高温下蒸汽压很大的低熔点有机盐,成型后在低于一般烧成温度下烧成,此后再进行热处理和沥青浸渍,从而省去了原料的烧结工序,即以很低的成本制得了尺寸稳定的含碳CaO砖。
R.F.穆尔(Moore,1986)认为,生产KalcarP的关键在于有机盐的强助熔作用,促进大结晶在有碳层的收缩孔周围发展。气孔率很高,但碳能提供抗渣性和抗水化性。
KalcarP在许多方面不同于传统的碱性材料,并具有一定的优点,诸如气孔率高,因而质轻,绝热值高。除此之外,尚具有其他优点:
(1)原料不需预烧结,耐火砖是用碳、“盐”,加入粉碎好的石灰石成型的。看来烧成是分段进行的,因而CO2处逸而引起的收缩可通过焦油镘渍得以补偿,产品的尺寸十分稳定。
(2)烧成温度不太高,为
(3)抗水化性高,其中以KalcarP耐火砖尤为突出。
(4)钙盐—石灰砖,虽然钙盐—石灰砖不能用于AOD炉内衬,但作为包钢内衬具有吸收非金属杂质的作用,因而在此作一简单介绍。该类耐火材料中的盐是CaCO3—CaCl2系低共熔混合物,生产时在400—