煉鋼是一種重要的工業(yè)生產(chǎn)工藝,。但是在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生大量的煙氣和塵粒,,即污染環(huán)境又浪費(fèi)資源。如果將煙塵引入沉降室,,經(jīng)水冷裝置冷卻回收大部分煙塵,,剩余煙塵經(jīng)布袋除塵器除塵,既達(dá)到了煙氣排放標(biāo)準(zhǔn),,又解決了煙塵回收問(wèn)題,。但是,煙塵沉降室耐火材料侵蝕嚴(yán)重,,使用壽命只有3~5個(gè)月。這一方面與煙塵成分復(fù)雜,,侵蝕性強(qiáng)有關(guān),,另一方面與耐火材料選材有關(guān)。
選用某鋼廠煉鋼煙塵,,對(duì)沉降室在用的粘土磚以及擬用的氮化硅結(jié)合碳化硅磚和鎂鉻磚進(jìn)行了靜態(tài)坩堝法抗渣試驗(yàn),,為煙塵沉降室耐火材料選擇提供參考
煙塵的主要化學(xué)組成為:SiO2 10.52%,CaO 37.27%,,Fe2O3 29.64%,,MgO 4.34%,AL2O3 2.21%,,MnO 2.56%,,TiO20.85%,K2O 0.02%,,Cr2O3 1.13%,,ZnO 7.05%�,?梢娫摕焿m為堿性渣,。使用的三種耐火磚的主要理化指標(biāo)見下表
抗渣試驗(yàn)采用靜態(tài)坩堝試驗(yàn)方法,在試樣的中間鉆取內(nèi)孔φ36mmX30mm的坩堝試樣,,將20g煙塵渣放入坩堝內(nèi)孔中,,在1300℃保溫24h后,沿坩堝中心軸切開,觀測(cè)其侵蝕情況,,試樣的剖面照片見圖1,,可以看出:粘土磚侵蝕最為嚴(yán)重,氮化硅結(jié)合碳化硅磚次之,,鎂鉻磚幾乎沒有侵蝕,。
抗渣試驗(yàn)后粘土磚試樣的SEM照片見圖2,由圖2a可以看出,,侵蝕后試樣可分為完全反應(yīng)層,、部分反應(yīng)層和原磚層三成。根據(jù)各層的放大照片圖2(b),、圖2(c)和圖2(d)一級(jí)各層的EDS面掃描分析結(jié)果(見表2),,經(jīng)分析認(rèn)為:高溫下液態(tài)煙塵渣與粘土磚接觸后發(fā)生滲透、侵蝕反應(yīng),,粘土磚中的主要成分SiO2,、AL2O3容易溶解到煙塵渣中。因此粘土磚抗煙塵渣侵蝕性較差,。
抗渣試驗(yàn)后氮化硅結(jié)合碳化硅磚試樣的侵蝕層可分成部分反應(yīng)層和原磚層兩層,。經(jīng)分析認(rèn)為:高溫下液態(tài)煙塵渣對(duì)氮化硅結(jié)合碳化硅磚的潤(rùn)濕性較差,很難滲透,,但高溫下氮化硅結(jié)合碳化硅磚易氧化,,氧化產(chǎn)物SiO2容易溶解到煙塵渣中。因此氮化硅結(jié)合碳化硅磚抗煙塵渣侵蝕性一般
抗渣試驗(yàn)后的鎂鉻磚試樣可分成附渣層,、致密界面層,、滲透反應(yīng)層和原磚層四層。根據(jù)各層的放大照片分析認(rèn)為:高溫下液態(tài)煙塵渣能滲透到鎂鉻磚中,,但鎂鉻磚中主要成分方鎂石,、鎂鉻尖晶石不容易與煙塵渣反應(yīng)生成低熔點(diǎn)物相,因此鎂鉻磚具有優(yōu)異的抗煙塵渣侵蝕性,。