發(fā)布時(shí)間：2020/10/21 14:17:58

剛玉搗打料的生產(chǎn)

1、原料選擇

采用粒度為5 mm~3 mm、3 mm~1 mm的棕剛玉和1 mm~0 mm、≤0.074 mm的白剛玉作為剛玉搗打料的主要原料,并引入少量粒度≤0.088 mm的碳化硅細(xì)粉,以增強(qiáng)材料的熱震穩(wěn)定性。采用無機(jī)聚磷酸鹽類作為結(jié)合劑,加入部分燒結(jié)劑促進(jìn)燒結(jié)性能,加入少量外加劑改善搗打料的施工性能。

2、生產(chǎn)方案

根據(jù)生產(chǎn)配方準(zhǔn)備各種原料,配方組成包括顆粒料和共磨粉,其中:粒度>1 mm的顆粒原料比例為60%~64%,粒度≤1 

mm的原料作為共磨粉,所占比例為36%~40%。共磨粉中結(jié)合劑所占比例為12%~16%,燒結(jié)劑為6%~8%,外加劑為2%~4%。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)先將粒度≤1 mm的顆粒料以及結(jié)合劑、燒結(jié)劑和外加劑等按比例加入到球磨機(jī)中磨制15 m 

in,制成共磨粉備用。然后再將顆粒料和共磨粉加入到攪拌機(jī)中進(jìn)行混合,攪拌均勻后,裝袋待用�，F(xiàn)場施工時(shí),剛玉搗打料只需加入潔凈的自來水即可使用,加水量為4.5%~5.5%,現(xiàn)場加水量根據(jù)搗打施工要求可以適當(dāng)增減。

3、性能檢測

按照生產(chǎn)配方配制剛玉搗打料,加入潔凈的自來水。然后用壓力試驗(yàn)機(jī)按照300 MPa的壓力制成25mm×25 mm×100 

mm的標(biāo)準(zhǔn)樣塊,分別檢測樣塊的體積密度、線變化率、常溫抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度以及1400℃的高溫抗折強(qiáng)度等。

剛玉搗打料的施工應(yīng)用

一、現(xiàn)場施工

剛玉搗打料的現(xiàn)場施工可以按照以下步驟進(jìn)行:先對(duì)透氣磚進(jìn)行正確定位。施工包底材料時(shí),在透氣磚座磚與包底磚之間預(yù)留60 mm~80 mm的縫隙作為填縫區(qū)域。包底材料施工完畢后,將搗打料倒入攪拌機(jī),加入潔凈的自來水,開始攪拌。加水量以搗打料在攪拌過程中不形成球形料塊,用手能握成團(tuán)狀而不散開為標(biāo)準(zhǔn)。攪拌5 m in后,判斷搗打料是否混合均勻,然后吊入鋼包開始施工。

先,將預(yù)留填縫區(qū)域中雜物清理干凈,添加約1/3高度的剛玉搗打料,用風(fēng)鎬用力均勻搗實(shí),然后再添加搗打料至1/2的高度繼續(xù)搗實(shí)。搗打過程和加料過程同時(shí)進(jìn)行,如此反復(fù)添加并進(jìn)行轉(zhuǎn)圈搗打4層以上,表面搗打結(jié)實(shí)即可。搗打每層料時(shí)應(yīng)將下層搗打料表面劃出寬3 

mm,深10 mm~20 mm的劃痕,每邊劃4道,以保證每層搗打料之間結(jié)合緊密。搗打過程一定要連續(xù)進(jìn)行,每次搗打時(shí)間控制在10 m in。搗打結(jié)束后,將透氣磚座磚周邊與包底磚的結(jié)合面搗打成坡面。施工結(jié)束后,按照鋼包正常工藝進(jìn)行烘烤即可上線使用。

二、現(xiàn)場應(yīng)用

該種剛玉搗打料在某煉鋼廠180 t鋼包上進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)用。試驗(yàn)中選擇了10個(gè)鋼包,主要記錄使用剛玉搗打料后透氣磚的吹通率和使用壽命,同時(shí)記錄了同條件下沒有使用剛玉搗打料填縫的透氣磚的使用情況。

使用剛玉搗打料填縫后,鋼包透氣磚的吹通率和使用壽命均有較大提高。透氣磚吹通率從84.0%提高到99.0%,透氣磚使用壽命提高了16.8%。使用剛玉搗打料對(duì)透氣磚的使用性能有較大的改善作用。

可以認(rèn)為,剛玉搗打料在使用過程中對(duì)透氣磚起到有效地保護(hù)作用,消除了包底磚熱膨脹對(duì)透氣磚產(chǎn)生的剪切應(yīng)力影響。具體來講,由于透氣磚和包底磚的性能差異,導(dǎo)致它們在使用性能上有較大不同。為了保證吹入氬氣流量的穩(wěn)定性,要求高溫下透氣磚熱膨脹系數(shù)非常低,一般不超過0.05%。而包底磚的熱膨脹系數(shù)一般在1%~2%[2],要求其使用時(shí)產(chǎn)生一定的膨脹提高包底的整體性,進(jìn)而提高包底的整體使用壽命。在高溫下由于包底磚的膨脹作用,對(duì)透氣磚產(chǎn)生較大的擠壓,產(chǎn)生相當(dāng)大的橫向剪切應(yīng)力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致透氣磚座磚斷裂,座磚在使用時(shí)易于剝落、掉塊,導(dǎo)致透氣磚芯斷裂產(chǎn)生漏氣、返氣現(xiàn)象,進(jìn)而影響透氣磚的使用。采用剛玉搗打料進(jìn)行填縫措施,在透氣磚和包底磚之間增加一個(gè)緩沖層,避免了二者直接接觸,消除了透氣磚和包底磚之間的剪切應(yīng)力,可以緩解并解決此問題。

另外,使用剛玉搗打料后,在鋼包更換透氣磚時(shí),只需拆除搗打料即可取出用后殘余透氣磚,而不破壞包底的整體結(jié)構(gòu),從而降低了施工難度,提高了施工效率。

影響剛玉搗打料使用的因素分析

剛玉搗打料終使用性能的質(zhì)量好壞受很多因素的影響，一下列出了3種：

1、原料及配比的影響

先,選擇搗打料原料顆粒的臨界粒度應(yīng)不大于5mm,而且骨料不宜過多,否則不易搗打密實(shí)。而粉料太多會(huì)影響材料的高溫強(qiáng)度,材料的燒后線變化大,導(dǎo)致?lián)v打料位置滲鋼。因此搗打料骨料和粉料的比例應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化,使材料形成以骨料為主體,粉料和細(xì)骨料填充骨料間隙的緊密堆積,提高材料的密度和高溫強(qiáng)度,并且控制材料的高溫線變化率。

其次,選擇原料時(shí)要對(duì)不同品種的原料進(jìn)行合理配比。如果搗打料選用材料的耐火度較低,低熔點(diǎn)物較多,材料過早燒結(jié),使得搗打料的抗侵蝕和抗沖刷能力大大降低。在使用中表現(xiàn)為使用幾爐后,搗打料明顯低于透氣磚座磚和包底磚,使座磚暴露在鋼水中,導(dǎo)致其橫斷或掉塊。因此搗打料的骨料和粉料均以白剛玉為主。另外還需加入少量燒結(jié)劑和SiC等原料,這樣才能保證剛玉搗打料在使用時(shí)進(jìn)行合理燒結(jié),并保證有良好的熱震穩(wěn)定性。

2、現(xiàn)場施工因素的影響

現(xiàn)場施工對(duì)剛玉搗打料的使用影響因素很多,概括起來主要有以下幾個(gè)方面:先是包底磚的砌筑。如果包底磚磚縫過大,搗打料難以搗打密實(shí),體積密度降低,導(dǎo)致烘后強(qiáng)度不高,包底材料的整體性不好;其次,鋼包砌筑時(shí),座磚周邊預(yù)留的填縫區(qū)域內(nèi)會(huì)殘留一些包底磚火泥或者包底找平用的鎂砂等。搗打施工時(shí),如果這些材料清理不徹底,搗打料與包底中間層或者與包底磚結(jié)合不緊密,甚至出現(xiàn)松動(dòng)和剝落;另外,搗打時(shí)風(fēng)錘壓力不足,施工時(shí)一次加料太多,搗打次數(shù)不夠,導(dǎo)致?lián)v打料不密實(shí)。以上這些因素都會(huì)導(dǎo)致?lián)v打料與座磚或者包底磚之間出現(xiàn)縫隙,在使用過程中鋼水滲入,加快了材料的侵蝕速率,造成搗打料比座磚侵蝕快,導(dǎo)致座磚橫斷或掉塊。

3、現(xiàn)場應(yīng)用條件的影響

如果煉鋼工藝的連續(xù)性較差,導(dǎo)致鋼水在鋼包內(nèi)放置時(shí)間延長。為了保證透氣磚的吹通率采取間斷性吹氬,增加了搗打料與鋼液的接觸時(shí)間,導(dǎo)致?lián)v打料侵蝕加快。另外,如果鋼包內(nèi)殘余鋼渣過多時(shí),需要對(duì)透氣磚磚芯進(jìn)行燒氧清掃操作時(shí),有可能會(huì)吹掃到透氣磚座磚或搗打料,造成材料局部侵蝕加快,甚至導(dǎo)致局部掉塊,影響搗打料使用效果。后,如果鋼包烘烤制度不合理,也會(huì)導(dǎo)致?lián)v打料在烘烤和使用過程中出現(xiàn)裂紋甚至掉塊。以上條件都會(huì)導(dǎo)致剛玉搗打料在現(xiàn)場使用時(shí)過早失去了對(duì)鋼包透氣磚的有效保護(hù),縮短透氣磚的使用壽命。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取有效的預(yù)防措施進(jìn)行及時(shí)處理。例如,改善煉鋼工藝,增加工藝過程的連續(xù)性;規(guī)范燒氧清掃作業(yè),減少對(duì)剛玉搗打料的侵蝕等等。

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