隨著冶金工業(yè)的發(fā)展,生產(chǎn)鋼的品種和質(zhì)量在提高。因此對(duì)鐵水提出了更嚴(yán)格的要求,要求鐵水具有更低的硫、硅和磷的含量,以減少轉(zhuǎn)爐的負(fù)荷和適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)奏的需要。這樣就要求在鐵水包、出鐵溝和混鐵車?yán)飳?duì)鐵水進(jìn)行預(yù)處理。進(jìn)行脫硅、脫磷和脫硫處理的鐵水包,一般成魚(yú)雷形,因此往往叫做魚(yú)雷罐或魚(yú)雷車。三脫處理的魚(yú)雷罐,除了經(jīng)受鐵水包一樣的侵蝕外,還受到三脫處理用冶金輔料的嚴(yán)重侵蝕。如脫硫處理劑是Cao-CaF2-CaC2,脫硅處理劑一般鐵鱗和石灰,脫磷處理劑是采用Feo-CaO-CaF2或蘇打Na2CO3。它們對(duì)高鋁系耐火材料的熔蝕和氧化是非常嚴(yán)重的。在三脫處理過(guò)程中,爐渣的堿度變化大,從0.5到3.0以上,在噴粉過(guò)程中,,鐵水被攪動(dòng)而沖刷爐襯耐火材料,間歇式作業(yè)導(dǎo)致溫度波動(dòng),這些因素都導(dǎo)致了耐火材料爐襯的快速損毀。因此,三脫魚(yú)雷罐對(duì)耐火材料提出了更高要求。要求它具有良好的抗酸性渣和堿性渣的侵蝕、抗熱震性和抗剝落性。
對(duì)于不脫硫的魚(yú)雷罐,一般采用燒成黏土磚或紅柱石磚,內(nèi)襯一般部位用黏土磚或普通高鋁磚砌筑。受鐵口和渣線等極易損毀部位用高鋁磚砌筑。為了使襯體損毀均勻,采用綜合砌爐,在侵蝕嚴(yán)重部位采用不燒的紅柱石炭磚,渣線用鋁碳化硅炭磚。在易發(fā)生氧化損壞的頂部使用燒成的鋁硅系耐火磚。沖擊區(qū)一般用優(yōu)質(zhì)的鋁碳化硅炭磚。
對(duì)于有脫硅、脫硫、脫磷三脫的魚(yú)雷罐,使用條件特別苛刻,黏土磚和高鋁磚已經(jīng)不能滿足要求,現(xiàn)在普遍采用鋁碳化硅炭磚。這種材料對(duì)于一般情況應(yīng)該有較好的結(jié)果,特別對(duì)于高爐系列的渣是比較合適的。但是,對(duì)于一些高堿度和高氧化性的處理劑就不合適。國(guó)外有的進(jìn)行了研究和使用探索,利用鋁鎂炭磚和鋁鎂澆注料,并取得了較好的結(jié)果。根據(jù)相圖和熱力學(xué)穩(wěn)定性等基礎(chǔ)理論,對(duì)于脫硫處理的魚(yú)雷罐,應(yīng)該用鎂炭磚或鎂鈣炭磚才合適;對(duì)于脫硅和脫磷的魚(yú)雷罐,應(yīng)該選用抗這種處理劑最強(qiáng)的鎂炭磚為好。因?yàn)檠趸X非常容易與氧化鈣發(fā)生液化反應(yīng),所以含高鋁的耐火材料就可能不合適。不同鋼廠的實(shí)際情況不同,脫硫、脫磷和脫硅的比例也不同。因此,應(yīng)該根據(jù)具體情況選用耐火材料。
值得指出的是,在鐵水預(yù)處理用耐火材料中,有一個(gè)非常重要的結(jié)構(gòu)就是噴槍。
噴槍總是處在強(qiáng)烈的急冷急熱的溫度變化之中。使用時(shí),馬上進(jìn)入到1300℃以上的鐵水里,而停用時(shí)又立即處在常溫的環(huán)境中。這樣對(duì)噴槍的抗熱震性提出了非常高的要求。對(duì)于噴槍一般損壞不是侵蝕,而是熱震裂紋,滲入鐵水而破壞。每次使用時(shí)間對(duì)噴槍使用壽命的影響很大。一般噴槍的使用時(shí)間能達(dá)到300~400min,如果每次用時(shí)間較短,總使用時(shí)間還會(huì)更長(zhǎng),好時(shí)可以達(dá)到700min以上。對(duì)于噴槍用的耐火材料,一般是不銹鋼纖維增強(qiáng)的剛玉莫來(lái)石質(zhì)澆注料。隨著對(duì)抗侵蝕要求的提高,現(xiàn)在開(kāi)始用含碳的澆注料,這顯著改善了抗侵蝕性。
近年來(lái),不但耐火材料材質(zhì)在變化,而且不定形化進(jìn)展也很快。特別是濕式噴射料技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外越來(lái)越多地使用鋁碳化硅炭質(zhì)澆注噴射料來(lái)維護(hù)魚(yú)雷罐的使用壽命,已經(jīng)取得了非常好的結(jié)果。