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2018年下半年以來，國內(nèi)市場廢鋼價格持續(xù)上漲，多數(shù)鋼廠累計漲幅已達到200-250元/噸，重廢價格多在2600-2700元/噸。
價格持續(xù)上漲原因一方面是各地新建電弧爐產(chǎn)能投產(chǎn)及開工率增加拉動廢鋼需求;同時長流程鋼廠在轉(zhuǎn)爐等增加廢鋼用量也是導(dǎo)致國內(nèi)廢鋼供需趨緊的主要原因。
以多種廢鋼為原料煉鋼的中型無芯感應(yīng)爐，以前使用以棕剛玉為主要原料并添加4%MgO的耐火材料，其使用壽命較低，因為鋼液滲入這種Mg0-Al203質(zhì)內(nèi)襯耐火材料基體，并匯集于耐火內(nèi)襯的空隙中而導(dǎo)致耐火內(nèi)襯損毀，表明這種耐火材料容易被鋼液廣泛滲透而難以同相應(yīng)的使用條件相適應(yīng)。
為了改進上述MgO-Al2O3質(zhì)耐火材料的性能，可采用白剛玉作骨料，同時增加MgO細粉含量，來提高其高溫性能。由于材料在高溫受熱時生成了大量的Spinel,從而提高了材料的抗?jié)B透性能。根據(jù)圖1,適應(yīng)上述操作條件使用的Mg0-Al2O3質(zhì)耐火材料，其骨料應(yīng)選用高純優(yōu)質(zhì)剛玉原料，細粉則選用相當于Spinel組成的MgO-Al2O3混合細粉料。例如，一種成分為89.0%A12O3、10%MgO的爐襯材料在以多種廢鋼為原料煉鋼的中型無芯感應(yīng)爐中使用時，比棕剛玉-MgO(4%)的耐火材料壽命高一倍以上。
然而，當以直接還原鐵球作為添加料而改變了中型無芯感應(yīng)爐熔渣的化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致大量氧化鐵滲入Al2O3-MgO(10%)質(zhì)耐火材料基體內(nèi)，結(jié)果則使其壽命顯著降低。在這種情況下，可向A12O3-MgO混合料中加入鉻礦以使其在使用時就地全部形成鎂、鋁、鉻呈復(fù)合尖晶石形態(tài)的A12O3-復(fù)合尖晶石質(zhì)耐火材料。在這種耐火材料中，由于基質(zhì)中含有Cr2O3，因而材料的基質(zhì)得到了強化，有利于抵抗氧化鐵的滲透。例如，含有A12O384.0%、MgO8.5%、Cr2O35%、Fe2O32%、SiO20.5%的耐火材料作為以直接還原球鐵為添加料的中型無芯感應(yīng)爐內(nèi)襯耐火材料使用時，對高鐵熔渣的化學(xué)侵蝕顯示出極強的抵抗力，只有極少量氧化鐵滲透和輕微侵蝕，表明其適應(yīng)性較強。
上述含有鉻礦的Al2O3-MgO質(zhì)耐火材料屬于Al2O3-MgO-CrO3系統(tǒng)。由圖2和圖3看出，添加Cr2O3時提高了Al2O3-MgO質(zhì)耐火材料的耐火度，而且高溫受熱時，Al2O3、Cr2O3和MgO反應(yīng)，就地形成了更抗侵蝕的原位鎂、鋁、鉻復(fù)合尖晶石，結(jié)果便改進了與侵蝕能力強的高鐵熔渣的適應(yīng)性。
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