南钢电弧炉炼钢烟尘沉降室用耐火材料抗侵蚀性研究

李权辉 于建宾 李 翔 马渭奎

1）南钢钢铁股份有限公司 研究院 江苏南京210044

2）中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料国家重点实验室 河南洛阳471039

电弧炉炼钢是一种重要的炼钢工艺［1-4］。但是，在电弧炉冶炼过程中产生大量的烟气和尘粒［5］，既污染环境，又浪费资源［6］。

南钢将烟尘引入沉降室，经水冷装置冷却回收大部分烟尘，剩余烟尘经布袋除尘器除尘，既达到了烟气排放标准，又解决了烟尘回收问题［7］。但是，烟尘沉降室耐火材料侵蚀严重，使用寿命只有3～5个月。这一方面与烟尘成分复杂、侵蚀性强有关，另一方面与耐火材料选材有关。

本工作中，使用南钢电弧炉炼钢沉降室烟尘，对南钢电弧炉炼钢烟尘沉降室在用的黏土砖以及拟用的氮化硅结合碳化硅砖和镁铬砖进行了静态坩埚法抗渣试验，为烟尘沉降室耐火材料选材提高参考。

1 试验

1．1 试验用烟尘渣及耐火材料

南钢电弧炉炼钢沉降室烟尘（以下称为烟尘渣）的主要化学组成（w）为：SiO210．52%，CaO 37．27%，Fe2O329．64%，MgO 4．34%，Al2O32．21%，MnO 2．56%，TiO20．85%，K2O 0．02%，Cr2O31．13%，ZnO 7．05%。可见该烟尘渣为碱性渣。

试验用耐火材料为南钢电弧炉现场使用的黏土砖以及拟用的氮化硅结合碳化硅砖和镁铬砖，其主要理化性能见表1。

表1 试验用耐火材料的理化性能

1．2 性能检测

从南钢电弧炉现场使用的黏土砖以及拟用的氮化硅结合碳化硅砖和镁铬砖制取内孔为φ36 mm×30 mm的坩埚试样，将20 g烟尘渣放入坩埚试样内孔中，在1 300℃保温24 h后，沿坩埚中心轴切开，观测其侵蚀情况，使用扫描电镜分析其显微结构，使用能谱仪对不同侵蚀程度区域的化学物相组成进行面扫描分析。……