鐵溝澆注料
隨著鋼鐵冶金行業的不斷發展,大型高爐日益增多及強化,鐵水溫度不斷增高,出鐵量增加,而鐵溝澆注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,並在一些大型高爐的鐵溝使用獲得了成功,鐵溝主溝前端由於鐵水流速較快並且發生渦流衝刷,侵蝕較嚴重,損毀較快。除采取局部噴補外,也可用澆注料對這一段進行修補。由於修補時模具與殘餘鐵溝間縫隙小、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,耐衝刷、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。
提高鐵溝自流澆注料使用性能的措施主要有以下兩方麵:
1、使用複合超細粉
添加複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,充填於澆注體中細小的空隙,減少了加水並且可以促進燒結,這兩方麵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,燒後表麵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,拉寬粒度範圍使氧化程度不一致,相互製約,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的加入量並非越多越好,應有一定範圍。總之,自流澆注料中加入複合超細粉,一方麵要考慮澆注料的自流性,另一方麵要要考慮澆注料終的使用性能,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,由於要自流,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,需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Al+3H2O→Al(OH)3+3/2H2反應生成H2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範圍,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≥400℃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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