中間包鋁鎂澆注料,鋼包鋁鎂澆注料,都是鋁鎂尖晶石,還有含鋼纖維的鋁鎂澆注料。這些都是鋼廠經(jīng)常會(huì)用到的主要工作層耐火材料。
1、鋁鎂尖晶石施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法
凝固時(shí)間是影響鋁鎂澆注料施工的一個(gè)重要因素。環(huán)境溫度對(duì)鋁鎂澆注料的凝固時(shí)間影響很大,特別是在夏季,當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)35℃時(shí),鋁鎂澆注料趨于速凝,給澆注施工帶來(lái)了一系列問(wèn)題:
(1)增加了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)環(huán)境溫度高,澆注料凝固時(shí)間縮短時(shí),澆注料自身流變性變差,特別是當(dāng)澆注料速凝時(shí),從攪拌機(jī)放出的澆注料來(lái)不及進(jìn)入包內(nèi),在包胎上平面和流槽內(nèi)已凝固,將澆注料送入包壁內(nèi)的勞動(dòng)強(qiáng)度增大;
(2)影響使用壽命。在炎熱的夏季,工人為增加澆注料的流動(dòng)性往往多加水,由于用水量的增加造成澆注料烘干后氣孔率增加,強(qiáng)度降低。另外,在環(huán)境溫度超過(guò)40℃時(shí),即使多加水,澆注料仍有速凝趨勢(shì),從而使強(qiáng)度降低,影響使用壽命;
(3)脫胎困難。正常情況下,鋼包澆注完畢,要放置24h才脫胎。但在炎熱的夏季,由于澆注料凝固時(shí)間縮短,使?jié)沧⒘虾桶ゾo緊粘在一起,造成脫胎困難。
因此,無(wú)論從降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度出發(fā),還是給澆注施工創(chuàng)造一個(gè)良好條件,提高澆注料的使用壽命,減少使用事故,都有必要從根本上調(diào)整鋁鎂澆注料的凝固時(shí)間,使之滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用要求。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究,發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素磺酸鹽能改變澆注料的凝固時(shí)間,使鋁鎂澆注料的初凝時(shí)間即使在環(huán)境溫度超過(guò)35℃時(shí),也能延長(zhǎng)到30min以上,徹底解決了鋁鎂澆注料在夏季凝固時(shí)間短的問(wèn)題。需要注意的是,鋁鎂澆注料的凝固時(shí)間與木質(zhì)素磺酸鹽的加入量有關(guān)系,在滿足施工要求的前提下,其加入量越少越好。另外隨著季節(jié)的變化,其加入量也要作相應(yīng)的調(diào)整,一般夏天加入量大,冬天少加甚至可以不加。如果冬天加入較多的木質(zhì)素磺酸鹽,由于鋁鎂澆注料的終凝時(shí)間延長(zhǎng),按正常操作脫胎時(shí),就會(huì)造成塌料現(xiàn)象,這時(shí)反而是有害的。
二、鋁鎂尖晶石使用時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法 1、 裂紋
鋁鎂澆注料在使用中出現(xiàn)裂紋,降低了使用壽命,其現(xiàn)象是:當(dāng)鋼包用到5爐次時(shí),包內(nèi)壁開(kāi)始出現(xiàn)裂紋,布滿整個(gè)包壁,隨著使用次數(shù)的增加,裂紋變深變寬,當(dāng)用到20多爐時(shí),只好被迫停用。為解決澆注料裂紋問(wèn)題,曾試驗(yàn)過(guò)以下一些方法:
(1)將豎窯煅燒的率礬土熟料更換成由倒焰煅燒的鋁礬土,這樣礬土的燒結(jié)性和體積密度都增加了,認(rèn)為可減少由于礬土煅燒不完全而在使用過(guò)程中重新燒結(jié)所造成的體積收縮,但沒(méi)有成功;
(2)認(rèn)為裂紋和澆注料內(nèi)細(xì)粉總量多有關(guān),試著將澆注料內(nèi)的細(xì)粉減少到30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下,最低到25%,也沒(méi)能解決問(wèn)題;
(3)從化學(xué)反應(yīng)著手解決裂紋。由于Al2O3和MgO在高溫作用下可生成鋁鎂尖晶石,且伴隨有較大的體積膨脹,經(jīng)一系列試驗(yàn),調(diào)整Al2O3/MgO,也沒(méi)達(dá)到滿意的效果,甚至當(dāng)MgO含量過(guò)高時(shí),反而又產(chǎn)生了剝落。 最后,采用如下方法基本解決了這一問(wèn)題:
(1)將骨料粒度上限由原來(lái)的15mm上調(diào)到25mm,其中20~25mm部分占總量的7.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。這是由于超大顆粒的存在,不僅起到骨架作用,而且可以改變長(zhǎng)裂紋方向,有助于阻止內(nèi)裂紋的擴(kuò)展;
(2)在基質(zhì)中加入鋯英石粉。這種鋯英石粉產(chǎn)地為澳大利亞,其中ZrO2含量在66%左右。由于ZrO2本身熔點(diǎn)很高,在使用中它可以吸收渣中CaO,生成高熔點(diǎn)、高抗侵蝕性的CaZrO3,封閉氣孔和裂紋,強(qiáng)化了基質(zhì)。同時(shí)由于鋯英石的存在,還可以使?jié)沧⒘蟽?nèi)形成微裂紋結(jié)構(gòu),改善澆注料的高溫使用性能;
(3)盡可能降低活性硅灰粉的用量。由于硅灰粉質(zhì)量不穩(wěn)定,加入量大,則帶入的雜質(zhì)成分多,對(duì)使用不利。將澆注料內(nèi)硅灰的用量控制在1.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下,效果較好;
(4)澆注時(shí),嚴(yán)格控制加水量并保證均勻振動(dòng)也很關(guān)鍵。
2、 剝落
剝落也是鋁鎂澆注料在使用中常見(jiàn)的問(wèn)題之一。它是澆注料內(nèi)產(chǎn)生不均勻應(yīng)力的結(jié)果。如基質(zhì)中Al2O3和 MgO在使用時(shí)由于受高溫鋼水作用易發(fā)生反應(yīng)生成MA尖晶石,同時(shí)伴有較大的體積膨脹,如果這種反應(yīng)很激烈,在鋼水的沖擊作用下就容易發(fā)生結(jié)構(gòu)剝落。因此,在基質(zhì)中要控制這種尖晶石反應(yīng),就要控制各成分的含量,特別是MgO的含量很關(guān)鍵,如果MgO含量過(guò)高,除發(fā)生尖晶石反應(yīng)外,其自身還有較大的線變化率,產(chǎn)生體積膨脹,也會(huì)助長(zhǎng)剝落的產(chǎn)生。一般將鎂砂的含量控制在10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右,使用效果較好。
澆注施工對(duì)產(chǎn)生剝落也有影響。這方面要嚴(yán)格控制加水量,同時(shí)做到均勻振動(dòng)。如果加水量過(guò)大,坯體振動(dòng)不均勻,都會(huì)使氣孔率增加,使用時(shí)易出現(xiàn)鉆鋼現(xiàn)象,使包壁產(chǎn)生剝落。 3 、渣線侵蝕快
由于鋼渣成分復(fù)雜,容易與澆注料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使渣線部位的澆注料過(guò)早蝕損,從而造成渣線和包壁不能同步使用,這也是實(shí)際使用中遇到的一個(gè)問(wèn)題。在不大量增加成本的前提下,采用如下一些方法:(1)專門(mén)配置渣線料,用于渣線部位的澆注。渣線料的原料提高一個(gè)檔次,如礬土粉采用ω(Al2O3)=86%,體積密度>3.2g.cm-3的優(yōu)質(zhì)高鋁礬土熟料;(2)在渣線料中加入部分預(yù)合成的鋁鎂尖晶石并采用高M(jìn)gO配比,這樣可以提高抗堿性渣的能力;(3)減少活性硅灰的用量,控制在1.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右;(4)澆注時(shí)嚴(yán)格控制加水量并振動(dòng)均勻。通過(guò)這些措施,使渣線和包壁壽命基本做到了同步。 三、 結(jié)論
(1)緩凝技術(shù)是鎂鋁澆注料施工的關(guān)鍵技術(shù)之一,要根據(jù)季節(jié)及環(huán)境溫度的變化,適時(shí)加入木質(zhì)素磺酸鹽等緩凝劑,可使凝固時(shí)間能滿足澆注施工的需要。
(2)在澆注料內(nèi)加入部分超大骨料及鋯英石粉,對(duì)抑制裂紋的產(chǎn)生十分有利。
(3)渣線料采用高M(jìn)gO配比,并加入部分預(yù)合成的鋁鎂尖晶石粉,可以提高渣線部位的抗渣侵蝕能力。 (4)澆注施工時(shí),嚴(yán)格控制加水量并振動(dòng)均勻,對(duì)提高澆注料的使用壽命具有十分重要的意義。