钢铁工业用耐火材料占整个耐火材料的60%~70%。因此,钢铁冶金工业的发展对耐火材料行业的发展起到至关重要的作用。耐火材料是钢铁冶金之锅,没有耐火材料作炉衬,是炼不出钢来的。在钢铁冶炼过程中,如果耐火材料炉衬不停地进入钢水,一方面污染钢水,使钢的质量下降;另一方面炉衬使用寿命降低,对生产效率和生产成本带来极为不利的影响。一个新的冶金工艺技术的出现,需要新的耐火材料去支持,如果这种新的耐火材料没有出现,它就阻遏了冶金新技术的发展,反之,如果具备了适合新的冶金工艺技术的耐火材料,它对冶金的发展起到促进的作用。因此把耐火材料作为基础材料而不是作为冶金辅料是非常正确的。现在较具体介绍耐火材料在钢铁冶金方面的作用。
耐火材料对钢的质量或洁净度产生重要的影响。洁净钢的重要标志是非金属夹杂物少,O、S、N、H、P和重金届元素等有害元素含量低。随着钢铁工业技术的发展,O、S、N、H、P五大有害元素的含量越来越低,有的超纯净钢的O、S、N、H、P五大有害元素总含量达到了50×10-4%以下。炼钢过程就是脱碳、降低这五大
有害元素和减少夹杂物的过程。耐火材料是钢铁之锅,它在影响钢中非金属夹杂物和五大有害元素方面产生很大的影响。对于生产低碳钢、超低碳钢和不锈钢,就应回避含碳耐火材料作为冶金炉衬,否则含碳耐火材料里的碳就会向钢水中溶解,造成钢水增碳和碳超标。耐火材料里SiO2、Cr2O3和硅酸盐结合剂等具有一
定的高温氧化性,它们在高温、真空等条件下向钢水供氧,使钢水氧含量大大增加,造成钢水中氧含量不合格。这对生产优质钢水是极其不利的。有一些不烧耐火材料和耐火喷补料里含有磷酸盐和硫酸盐结合剂,这与钢渣回磷一样,耐
火材料里的磷进入钢液里达数十个10-4%,硫也进入钢水达数十个10-4%。导致钢的质量下降。耐火材料里的水分、有机结合剂和水泥水化物等都含有氢,氢是钢铁产品最有害的元素之一,如果在使用前不能把耐火材料里氢除去,在使用过程中就必然会在高的温度下分解而进入钢水,这样造成钢水增氢。导致钢质量下降。耐火材料是钢铁之锅,特别是在钢水冶炼过程中被冲刷,导致耐火材料里的微小颗粒悬浮在钢中而形成非金属夹杂物,使钢的品质大大下降。因此,耐火材料对钢中夹杂物和有害元素的影响是重要的,对生产优质钢和洁净钢有重要意义。