不定形耐火材料之搗打料產品知識介紹

發布時間：2021/9/13 15:53:04

在不定形耐火材料中，耐火搗打材料根據耐火骨料的種類分為粘土質、高鋁質、莫來石剛玉質、矽質、鎂質、碳化矽質等，根據結合劑種類的結合劑等。耐火搗打料現場攪拌，用風鎬或機械搗打，風壓不低於0.5兆帕。材料量少或使用不重要的部位，也可以手工打結。所以耐火搗打材料的內襯含水率低，堅固，性能優於同一材料。耐火劑施工速度慢，勞動強度大，容易被幹振動材料取代，更好的耐火澆注料取代。搗打材料可用於感應爐、加熱爐、均熱爐襯裏、轉爐襯裏、鋁電解槽等。總而言之，除了一些特殊用途的材料，如耐火泥，所有非形耐火材料，隻要將水或化學結合劑的用量減少三分之一至二分之一，即可采用搗打法施工，改善性能。

耐火搗打料應用廣泛，尤其是熔煉爐等熱工設備。例如，在電弧電爐上，用鹵水鎂搗打料打襯，使用效果更好；在工頻感應電爐的熔溝部位，用剛玉搗打料搗打襯裏，可滿足生產工藝的要求；在鋼包壁上，用水玻璃等配製鋁鎂質耐火搗打料，用剛玉搗打料搗打襯內，用水玻璃等配製鋁鎂質耐火搗打料，用鋁鎂砂打襯，平均壽命85次，單耗低，僅2.7kg/t鋼。

鋁鎂耐火搗打材料

鋁鎂耐火搗打料采用搗固法施工的半濕耐火混合料，屬於不定形耐火材料之一，不同於澆注料施工方法。

耐火搗打材料不同於耐火塑料。這是一種低塑性或無塑性搗打材料，通過強製搗打形成致密體，然後加熱、烘烤或烘烤硬化以獲得一定的結構強度。當前，除塑料(濕搗打料)和搗打料(半濕搗打料)外，幹式搗打料(無液體搗打料)也是一種完全無塑性的搗打料。

過去，耐火搗碎材料種類繁多，應用廣泛。但由於勞動強度大，施工時間長，很難得到均勻的整體襯裏，逐漸被其他施工方法所取代。現在用這種半濕狀態搗打料的地方不多。目前搗打料的主要品種有:鋁鎂搗打料、高鋁(或剛玉)碳化矽炭搗打料、堿性耐火搗打料、鋯莫來石搗打料等。

鋁鎂搗打材料是以氧化鋁和氧化鎂為主要成分的半濕混合材料，是以高鋁熱材料(級或特級礬土熟材料)或剛玉為骨料和粉末，以水玻璃溶液為結合劑製成的泥。

搗打材料的組成比例為:高鋁熟料(或剛玉)骨料和粉末88%-92%結或電熔鎂砂粉8%-12%加水玻璃溶液7%-10%搗打材料的粒度為大粒度10~15毫米，骨料(大於100米)與粉末(小於100米)的比例為(60~65):(3540)，而粗骨料(大於8毫米)與細骨料(小於1毫米)的比例為(60~70):(30~40)。

搗打材料組成中的燒結或電熔鎂砂以細粉的形式加入基質，目的在於使用中MgO和Al2O3可以產生原位反應，產生鋁鎂尖晶石(A2O3MgO)，這不僅可以補償搗打材料的燒結收縮，還可以提高高高溫熔渣的滲透性和侵蝕性。粘合劑應采用高模水玻璃溶液，因為模水越小，Na2O含量越高，會降低搗打料的高溫抗渣性能。水玻璃溶液一般采用模數大於2.6、密度1.21.3g/cm3的結合劑。

鋁鎂耐火搗打料的用途是什麼？由特級高鋁熟料和中檔燒結鎂砂製成的鋁一鎂搗打料的一般理化性能如下：化學成分：Al2O370-75%,MgO:l6%-10%幹燥後體積密度為2.60-2.75g/cm3，耐壓強度為45~55MPa,1400℃，3h燒後氣孔率為22%-23%，壓強度為70~85MPa，線變化率為-(20~0.8)%鋁一鎂搗打料可作為鋼包整體搗打內襯，感應爐內襯，電爐出鋼槽內襯，以及與高溫金屬溶液和溶渣接觸的高溫容器等。

高鋁-碳化矽-碳搗打料簡稱：高鋁化矽打料，是由高鋁熟料、碳化矽、碳素材料、結合劑和添加劑組成的一種打料混合物，稱為高鋁一碳化矽-碳打料。這種搗打料主要用於中高爐出鐵溝和渣溝內襯。

從鐵溝到渣溝的主要成分為Al2O3:45%-69%，SiC+C為10-25%，渣溝的主要成分為Al2O3:35%-45%，SiC+C為15%-30%。

製備這種搗打料的高鋁礬士熟料要求雜質(Fe2O3,R2O)含量越低越好，吸水能力小於4.5%，粒度構成顆粒(8-2mm)40%-60%，中顆粒(2-0.074mm)10-20%，細顆粒小於0.074mm30%-40%。碳化矽采用黑色碳化矽，粒度小於100目。碳材料可采用冶金焦或石墨，雜質含量低，固定碳含量高。添加軟土或膨潤土，以改善搗打料的工作性能和燒結性能。根據使用溫度，也可以添加不同溫度結劑。

這種搗打料中使用的結合劑有瀝青、焦油、瀝青、液體酚醛樹脂、磷酸二氫鋁等。以瀝青為結合劑時，調製搗打料時要加水調和，搗打後使用前要烘烤。在采用焦油(或噸位油)+瀝青作結合劑時，搗打料無需加水，搗打後不需烘烤即可直接通鐵水，是免烘烤搗打料，但使用時煙氣較大，會汙染環境。

該結合劑作為一種液體酚醛樹脂，無需加水即可直接投入使用，無需烘烤搗打料，不需烘烤搗打料，對環境汙染小，但搗打料的保存時間短，好現場調配直接使用。用磷酸二氫鋁為結合劑時，抗鐵、渣腐蝕較差，僅用作小高爐出鐵溝的襯裏，目前基本不用磷酸二氫鋁作結合劑。

耐火搗打料施工

一般而言，耐火搗打料粉一液體混合的填充結構，按液體數量分為表1所示的流動一靜一毛細一泥。圖1將流變學定性表現為外觀，將其分為彈性、塑性和粘性三種形態。耐火搗打料的分類基本與這三種狀態相對應。漿液是一種具有主要粘滯性質的連續液相流變特性(稀狀)、低水泥澆注料、壓力澆注料、噴塗補充劑等多種不定形耐火材料都屬於懸浮分散體係。毛細區域以塑性為主體，具有粘性流變學特性，塑料和修補材料等屬於這一類。而在流動-靜止區，水(液)量較低，幹爽，具有彈性(塑性)流變特性，耐火搗打材料類似於這種材料。

這種質流變性能也反映了混合能耗的大小，從幹燥到粘性的塑性邊界，能耗顯示出大值。將混合粉末周圍均勻塗抹混合料(粘土一水、糖蜜、焦油)，是一種理想的搗打材料。但是，理想的搗打材料混合器，力矩大於粉料和漿料的混合物，應采用壓力大的輪式混合器。砂輪攪拌機通過壓縮和剪切力、攪拌、分散和刮擦。輪式混合機大致分為輪式自轉型和盤式反轉型。混合器在接觸簡單時鬆散，破碎程度，通過簡單的觸方法判斷混合率。事實上，由於人的差異，很難判斷。若未使用接觸法，則采用錘模成型法，以可塑性耐火材料，評價實際施工性能。模具容器內，按規定次數衝製，搗固量作為充填評價，脫模後用衝裁量作為衝壓件的保形性。

例子：

填充率(%)=100×(10次夯實高度-20次夯實高度)/10次夯實高度。

變形能(可塑性)=100×(衝壓前樣品長度-衝壓後樣品長度)/衝壓前樣品長度。

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