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纯净钢生产是当代钢铁行业发展的一个方向。磷做为钢中的有害元素,其含量受到了严格的限制。铁水预处理脱磷在冶炼低磷钢工艺中起着至关重要的作用。铁水包底喷脱磷粉剂脱磷法与现有的其它铁水预处理方法相比,具有可利用铁水熔池深度的全部行程,同时载送粉剂和搅拌熔池内高温铁水等优点而具有广阔的应用前景。透气砖是整个喷吹工艺中最重要的功能元件。
本论文以铬刚玉质透气砖为原型,应用ANSYS软件模拟透气砖在随铁水包同步进行的热工作过程中的温度和热应力分布,并考察透气砖材料性能参数的变化对其温度和热应力的影响。此外,本论文还通过中频炉热态实验考查铬刚玉质透气砖及镁质透气砖应用于铁水底喷粉脱磷工艺的可行性。所得研究结论如下:
1.铁水包底吹透气砖在各个阶段中均存在轴向温度梯度,且在喷吹处理过程中同时存在轴向、径向及周向温度梯度;
2.透气砖在使用过程中产生的热应力与其工作面的温度急剧变化及中下部长时间存在温度梯度有关;
3.选取高体积密度、高比热容、低热导率、低泊松比、低弹性模量、低热膨胀率的材料制作透气砖或在其制作过程中通过工艺手段达到此类目标可在一定程度上减小其在使用过程中产生的热应力,提高使用寿命;
4.铁水底喷脱磷以O2为载气,以石灰石粉剂为脱磷剂,选用镁质透气砖较合适。