耐火磚與鋼液中氫含量物理化學(xué)反應(yīng)關(guān)系
氫會(huì)造成鋼中出現(xiàn)“白點(diǎn)”，引起氫脆。經(jīng)過真空精煉后的鋼液，通常氫含量很低，可降至(1.5~1) ×10-6。潔凈鋼中的增氫主要是在澆鋼過程中與耐火磚一些物理化學(xué)反應(yīng)造成的。在澆鋼系統(tǒng)中鋼液的增氫，主要來源有：
(1)熔渣中溶解的氫(不屬耐火磚范圍)。
(2)鋼包或中間包耐火磚中的水分，因未烘烤或烘烤溫度不夠高，時(shí)間不夠長(zhǎng)，水分未能充分排除。實(shí)踐表明，即使將中間包的表面溫度加熱至1100℃，也不能保證完全將水分排除。
(3)采用有機(jī)結(jié)合劑如樹脂或?yàn)r青結(jié)合，又只經(jīng)過不太高溫度的熱處理，由于這些結(jié)合劑是碳?xì)浠衔锘蛱妓衔铮瑥亩鴮?dǎo)致增氫。
二次精煉后的鋼液，水蒸氣造成的增氫是特別值得注意的。因此，澆注潔凈鋼時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼包襯、中間包襯、塞棒、水口等采取在1200℃較長(zhǎng)時(shí)間的烘烤，以充分排除耐火磚中的水分。
當(dāng)鋼包、中間包、水口及塞棒采用有機(jī)物如樹脂或?yàn)r青等做結(jié)合劑，由于樹脂、瀝青中大約含有6%~8%的氫，即使經(jīng)過300℃甚至600℃的熱處理，實(shí)驗(yàn)表明在使用時(shí)再繼續(xù)升溫也還會(huì)析放出H2O、H2、CH4等氣體。
通常，結(jié)合劑的加人量大致為耐火磚的4%~5%，1t耐火磚就要加入大約45kg結(jié)合劑。有機(jī)結(jié)合劑中氫含量以6%計(jì)，1t耐火磚中約含2.7kg氫。若耐火磚經(jīng)過熱處理與烘烤已除去氫80%，則1t耐火磚中還殘留有0.54kg氫。
澆鋼系統(tǒng)砌筑的耐火磚與鋼包鋼液容量之比，大約每噸鋼包需砌0.16t耐火磚。容量為50t的鋼包系統(tǒng)則需8t耐火磚，烘烤后殘存氫為4.3kg。
在澆鋼的高溫下，新砌的澆鋼容器，其耐火磚殘存的水分與氫，主要是在澆注頭兩桶鋼液時(shí)進(jìn)入到鋼液中。若殘存的4.3kg氫，全部進(jìn)入兩頭兩桶的100t鋼液，其增氫為43ppm。即使只增氫10ppm，在氫含量上也就不潔凈了。
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