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行業(yè)資訊

鐵溝料使用部位及性能分析

 

鐵溝耐火澆注料系致密型材料,生產(chǎn)工藝要求筑村后應(yīng)快速烘干,以滿足高爐出鐵的需要。因此,在耐火澆注料中,必須摻加快于劑或防爆劑,以適應(yīng)快速烘襯的要求。快干劑主要有鋁粉和乳酸鋁等,防爆劑主要有聚苯乙烯纖維和炭纖維等。在國內(nèi)外,應(yīng)用最多的為金屬鋁粉。應(yīng)當指出,鐵溝料中添加快干劑和防爆劑后,可做成免烘烤鐵溝料。

摻加鋁粉的鐵溝耐火澆注料,與水混合后發(fā)生放熱反應(yīng),生成氫氧化鋁凝膠并逸出氫氣。其反應(yīng)式如下:

2Al + 6H2O→2Al( OH )2 + 3H2↑

當反應(yīng)中有氫氧根同時存在時,將會生成復(fù)合離子,使產(chǎn)物具有可溶性并加速其反應(yīng):

Al(OH)3 + OH- →〔〔Al(0H)4〕-

圖2- 3- 15為澆注料養(yǎng)護時間與其發(fā)熱和脫水的關(guān)系。從圖中看出,澆注料成型后4h左右,鋁粉與水開始反應(yīng),在5 ~6h時反應(yīng)劇烈,放熱較多,使料溫達到70℃左右。同時,產(chǎn)生的大量氫氣逸出,使料的脫水加快,養(yǎng)護10h,水分脫掉約為17%,可使烘烤時間縮短。又由于氫氣的逸出,使?jié)沧⒘蟽?nèi)部形成均勻的微小開口氣孔,有利于澆注料中的水分暢通排出。因此,摻加鋁粉的鐵溝澆注料,可實現(xiàn)快速烘烤而較

澆注料養(yǎng)護時間與其發(fā)熱和脫水的關(guān)系

                           2-3-15澆注料養(yǎng)護時間與其發(fā)熱和脫水的關(guān)系

                                 1 一脫水率;2—料溫變化曲線

圖2 - 3 - 16為澆注料的氣孔分布。從圖中看出,未加鋁粉的澆注料,100nm的氣孔較多,1000 ~ 5000nm的氣孔較少,摻加鋁粉的澆注料,前者顯著減少,后者明顯增多,即微小的氣孔增加,有利于水分的排除。

摻加鋁粉的鐵溝耐火澆注料,其透氣度比未加鋁粉的提高幾十倍,因此有利于快速烘烤干燥;同時,鋁粉與水作用產(chǎn)生放熱反應(yīng),將促進超微粉、黏土凝聚結(jié)合的發(fā)展,從而提高其強度。Al(OH)凝膠的產(chǎn)生,也對強度有重要作用。另外,為了提高鐵溝耐火澆注料的中溫強度,還摻加0.7% . 1.5%的中溫增強劑,使抗折強度提高近一倍。這樣,該種澆注料方可滿足高爐出鐵溝1000 ~1500℃的反復(fù)作用,而溝襯不發(fā)生開裂和剝落,從而提高其使用壽命。

圖2-3-16澆注料的氣孔分布

2-3-16澆注料的氣孔分布

1 一未加鋁粉的澆注料;2—摻加鋁粉的澆注料

應(yīng)當指出,在AI2O3 - SiC- C質(zhì)超低水泥耐火澆注料中,摻加鋁粉,不但起防爆和增強的作用,而且起防氧化的作用。摻加鋁粉時,應(yīng)根據(jù)基質(zhì)料的具體情況,合理選擇鋁粉的品種、細度及其用量,同時應(yīng)與養(yǎng)護溫度相適應(yīng)。否則,將造成不利后果,甚至帶來災(zāi)難性的事故。例如,鋁粉用量多,養(yǎng)護溫度高,鋁粉與水反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣,來不及排除時,將使襯體發(fā)生裂縫或爆炸塌落。

進入20世紀90年代,鐵溝耐火澆注料有了重大發(fā)展,主要表現(xiàn)是品種多樣化,能滿足現(xiàn)代大、中、小型高爐出鐵溝的需要;質(zhì)量上有較大提高,特別是烘干強度提高顯著,其他性能也有明顯改善。其主要技術(shù)措施是,采用復(fù)合的高效減水劑和超微粉,摻加金屬硅等外加劑,嚴格控制骨粉料的質(zhì)量及級配等。

表2-3 - 11為高爐出鐵溝澆注料的性能和使用部位。與表2-3 - 10中的高檔品相比看出,烘干強度有較大提高,燒后線變化一般呈膨脹狀態(tài),即或是收縮,其值也是較小的。

表2- 3 - 11高爐出鐵溝澆注料的性能和使用部位

 

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