白色熔融氧化鋁在鋼包爐中的作用

白色熔融氧化鋁(WFA)作為一種高性能耐火材料,在鋼包爐(SLF)中發揮至關重要的作用,主要用於爐襯和功能部件,以承受嚴苛的運作條件。其核心功能圍繞著保護爐體結構、確保鋼材品質及延長使用壽命展開,具體作用如下:

1. 爐膛關鍵區域的耐火襯裡

WFA是製造用於鋼包爐襯裡的耐火磚/澆注料的關鍵原料,主要用於高磨損和高腐蝕區域:
  • 鋼包殼襯裡:與其他耐火材料(例如鋁土礦、尖晶石)混合,製成高鋁耐火磚/澆注料,在鋼包殼和熔融鋼/爐渣之間形成隔熱和防侵蝕屏障。
  • 渣線區:渣線區會受到熔融爐渣(富含CaO、SiO₂)的嚴重化學侵蝕和機械沖刷。 WFA的高Al₂O₃含量(≥98%)和緻密結構能夠抵抗爐渣的滲透和溶解,從而降低襯裡磨損。
  • 底部和噴嘴區域:用於鋼包底部和浸入式噴嘴 (SEN) 等耐火部件,利用其高機械強度來承受熔融鋼水的衝擊並防止結構損壞。

2. 功能性難治性成分

WFA被加工成專門的功能部件,直接參與熔爐運作:
  • 鋼包(鋼包多孔塞):WFA 用作多孔塞的主要骨料,多孔塞用於向鋼包注入氬氣以攪拌鋼水。其高溫穩定性和耐腐蝕性可防止鋼水/爐渣堵塞或損壞多孔塞,確保攪拌均勻。
  • 用於修補的耐火澆注料:以水粉煤灰為基底的澆注料(低水泥或超低水泥)用於現場修補磨損的襯裡。它們具有良好的流動性和快速固化性能,可實現快速維護,從而延長鋼包的使用壽命。

3. 提高鋼材品質及爐窯運作穩定性

  • 最大限度減少雜質污染:WFA 的雜質含量極低(Fe₂O₃、SiO₂ ≤1.5%),因此在使用過程中不會將有害元素(如 Fe、Si)引入熔融鋼中,從而保證特種鋼(如合金鋼、不鏽鋼)的純度。
  • 抗熱衝擊與結構變形:鋼包爐會經歷頻繁的溫度循環(室溫至1600℃以上)。 WFA爐襯具有適中的抗熱衝擊性能和低熱膨脹係數,可防止爐襯開裂或剝落,從而保持結構完整性,避免鋼水洩漏風險。
  • 延長使用壽命:與傳統的耐火材料(例如,棕色剛玉)相比,WFA 具有優異的耐腐蝕性和耐磨性,可將鋼包襯裡和零件的使用壽命延長 20-50%,從而減少襯裡更換的停機時間,並降低生產成本。

4. 透過複合配方優化耐火材料性能

在實際應用中,WFA通常與其他材料複合使用,以平衡其性能:
  • 與尖晶石(MgAl₂O₄)混合以提高抗熱衝擊性,適用於溫度變化頻繁的鋼包區域。
  • 與碳質材料(例如石墨)混合,以增強抗渣性能,針對高腐蝕性渣線區域。
  • 用作耐火澆注料中的細粉添加劑,可增加密度並減少孔隙率,從而提高材料的整體抗侵蝕能力。
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