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        高爐出鐵溝用耐火澆注料

        發布日期:2020-07-20 22:49:35 所屬欄目:耐材知識

            我國高爐出鐵溝過去一般用黏土熟料、焦粒、軟質黏土和焦油瀝青搗制而成,通鐵量少,修補頻繁,勞動強度大,污染環境;后來,采用Al2O3-SiC-C質搗打料,通鐵量顯著提高,但勞動強度大;到80年代后期,開發了Al2O3-SiC-C質超低水泥耐火澆注料。該類澆注料一般用致密白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉、優質高鋁熟料、碳化硅和鱗片石墨等材料,再摻加超微粉結合劑和外加劑配制而成。一般高中檔產品適用于大、中型高爐出鐵溝,中低檔產品則適用于中、小型高爐出鐵溝或渣溝。


            隨著鋼鐵治金行業的不斷發展,大型高爐日益增多及強化,鐵水溫度不斷增高,出鐵量增加,而鐵溝用耐火材料使用條件日益苛刻。近幾年國外對自流澆注料研究較多,開發了Al2O3-SiC-C質自流澆注料,并在一些大型高爐的鐵溝使用獲得了成功,鐵溝主溝前端由于鐵水流速較快并且發生渦流沖刷,侵蝕較嚴重,損毀較快。除采取局部噴補外,也可用澆注料對這段進行修補。由于修補時模具與殘余鐵溝間縫隙小、形狀不規整,振動施工比較因難,而采用流動性較好的自流澆注料來修補就可以比較好地解決這個問題。


            自流澆注料是根據流變學原理開發而成,它依靠本身的自重和位能差產生自流而達到脫氣、攤平和密實效果。鐵溝自流澆注料除滿足自流條件外,還應滿足以下要求:①高溫強度高,耐沖刷、耐侵蝕、抗氧化;②熱震穩定性好;③可快速烘烤不炸裂;④與殘襯結合牢固,不粘渣鐵;


            如何提高鐵溝自流澆注料的使用性能?


            提高鐵溝自流澆注料使用性能的措施主要有以下兩方面:


            1、使用復合超細粉


            添加復合超細粉不僅可以改善澆注料的自流性能,而且可以改善高溫使用性能。超細粉粒輕小,充填于澆注體中細小的空隙,減少了加水并且可以促進燒結,這兩方面都可提高澆注料的致密度和高溫強度。另外,鐵溝料中的SiC是抗渣侵蝕的主要成分,它的粒度和加入量都對抗渣侵蝕性有直接影響。鐵溝料中加入SiC細粉,燒后表面形成一層玻璃態物質,阻止了內部氧化,但SiC細粉比顆粒容易氧化,因此我們對SiC采用多級配料,使用一部分SiC超細粉,拉寬粒度范圍使氧化程度不一致,相互制約,從而達到組織致密延緩內部氧化,提高抗渣侵蝕性的目的。另外SiC的加入量并非越多越好,應有一定范圍。總之,自流澆注料中加入復合超細粉,一方面要考慮澆注料的自流性,另一方面要要考慮澆注料最終的使用性能,二者之間要綜合平衡。


            2、改善澆注料的抗爆裂性


            鐵溝自流澆注料是一種低水泥澆注料,由于要自流,細粉量相對較多,尤其超細粉的使用,使澆注料的抗爆裂性尤為重要。改善抗爆裂性的可行的辦法主要是添加金屬鋁粉和有機纖維,添加有機纖維要求纖維的熔點要低,必須在爆裂溫度之前熔化,在澆注料內部形成微小通道,以利水汽排出。另外,要求纖維的直徑要小,加入量盡可能少,以免影響澆注料的強度。加入金屬鋁粉,是依靠A+3H2O→A(OH)+32H反應生成比提高澆注料的透氣度,從而改善抗爆裂性。金屬鋁粉的細度、活性和養護溫度都對反應速度有影響。鋁粉的加入量也有一定的范圍,量過多會造成膨脹,破壞澆注料結構。我們選擇了一種合適的抗爆裂添加劑,使抗爆裂溫度≥500℃。經研究發現,抗爆裂溫度≥400C即可滿足一般烘烤要求。


            此外,鐵溝自流澆注料中細粉含量比較高,其高溫使用時的線收縮也不容忽視,這個問題可以通過添加適量的膨脹劑來解決,膨脹劑在高溫下發生體積膨脹抵消燒結收縮使自流澆注料在高溫下仍能保持良好的結構穩定性。


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