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铁沟浇注料的前世今生

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铁沟浇注料的前世今生

发布日期:2019-06-11 作者: 点击:

铁沟耐火浇注料一般为超低水泥耐火浇注料,也有用低水泥或无水泥耐火浇注料的。在国内外,高炉出铁沟也有用自流耐火浇注料、现场无搅拌耐火浇注料、掺加有机抗爆剂耐火浇注料和免烘烤耐火浇注料等,其特点是施工方便和烘烤安全。


  高炉出铁沟是高温铁水或熔渣流经的通道,其耐火衬里应具有下列特性:


  (1)耐铁水和熔渣的侵蚀和冲刷能力强;


  (2)抗热震性好,重烧体积变化小;


  (3)抗氧化能力强;


  (4)容易施工,可快速烘烤不爆裂,便于修理和拆除;


  (5)使用时,不产生有害气体,不粘渣铁,寿命长。


  这几个特性是相辅相成的,应互为兼容。

铁沟料


  我国高炉出铁沟过去一般用黏土熟料、焦粒、软质黏土和焦油沥青捣制而成,通铁量少,修补频繁,劳动强度大,污染环境;后来,采用Al2O3-SiC-C质捣打料,通铁量显著提高,但劳动强度大。


  到80年代后期,开发了Al2O3-SiC-C质超低水泥耐火浇注料。该类浇注料一般用致密白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉、优质高铝熟料、碳化硅和鳞片石墨等材料,再掺加超微粉、结合剂和外加剂配制而成。高中档产品适用于大、中型高炉出铁沟,中低档产品则适用于中、小型高炉出铁沟或渣沟。


  其化学成分基本相似,但性能有较大区别。高档品的主体材料为电熔致密白刚玉,中档品的为电熔棕刚玉,低档品的则为优质烧结矾土熟料;随着加热温度的升高,各档次产品的强度也随之增大,与其烘干强度相比,一般提高1-3倍。


  铁沟耐火浇注料系致密型材料,生产工艺要求砌筑后应快速烘干,以满足高炉出铁的需要。因此,在耐火浇注料中,必须掺加快于剂或防爆剂,以适应快速烘衬的要求。快干剂主要有铝粉和乳酸铝等,防爆剂主要有聚苯乙烯纤维和炭纤维等。在国内外,应用最多的为金属铝粉。应当指出,铁沟料中添加快干剂和防爆剂后,可做成免烘烤铁沟料。


  掺加铝粉的铁沟耐火浇注料,其透气度比未加铝粉的提高几十倍,因此有利于快速烘烤干燥;同时,铝粉与水作用产生放热反应,将促进超微粉、黏土凝聚结合的发展,从而提高其强度。Al(OH)3凝胶的产生,也对强度有重要作用。另外,为了提高铁沟耐火浇注料的中温强度,还掺加0.7%-1.5%的中温增强剂,使抗折强度提高近一倍。这样,该种浇注料方可满足高炉出铁沟1000-1500℃的反复作用,而沟村不发生开裂和剥落,从而提高其使用寿命。


  应当指出,在Al2O3-SiC-C质超低水泥耐火浇注料中,掺加铝粉,不但起防爆和增强的作用,而且起防氧化的作用。掺加铝粉时,应根据基质料的具体情况,合理选择铝粉的品种、细度及其用量,同时应与养护温度相适应。否则,将造成不利后果,甚至带来灾难性的事故。例如,铝粉用量多,养护温度高,铝粉与水反应产生大量氢气,来不及排除时,将使衬体发生裂缝或爆炸塌落。


  进入20世纪90年代,铁沟耐火浇注料有了重大发展,主要表现是品种多样化,能满足现代大、中、小型高炉出铁沟的需要;质量上有较大提高,特别是烘干强度提高显著,其他性能也有明显改善。其主要技术措施是,采用复合的高效减水剂和超微粉,掺加金属硅等外加剂,严格控制骨粉料的质量及级配等。


  在中、小型高炉出铁沟上,一般采用传统的沟料捣制较多,也有用Al2O3-SiC-C质捣打料的。Al2O3-SiC-C质捣打料的主体材料为电熔棕刚玉和优质高铝矾土熟料等,使用寿命比传统沟料的提高较多,但施工劳动强度大。因此,在中、小型高炉出铁沟和出渣沟上,正广泛推广铁沟耐火浇注料。


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