鎂鋁尖晶石澆注料

鎂鋁尖晶石澆注料

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。由于它們?cè)谑┕�時(shí)比較方便，受到鋼廠朋友的歡迎，不過，有時(shí)候會(huì)因?yàn)闂l件的變化，出現(xiàn)一些問題，通過找耐火材料網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)總結(jié)出來，分享給大家，以避免大家走彎路。

鋁鎂尖晶石澆注料

一、鋁鎂尖晶石施工中出現(xiàn)的問題及解決辦法

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35℃時(shí)，鋁鎂澆注料趨于速凝，給澆注施工帶來了一系列問題：

(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�胎緊緊粘在一起，造成脫胎困難。

因此，無論從降低工人勞動(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，都有需要從根本上調(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35℃時(shí)，也能延長到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，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題，曾試驗(yàn)過以下一些方法：

(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程中重新燒結(jié)所造成的體積收縮，但沒有成功;

(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，低到25%，也沒能解決問題;

(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，也沒達(dá)到滿意的效果，甚至當(dāng)MgO含量過高時(shí)，反而又產(chǎn)生了剝落。

后，采用如下方法基本解決了這一問題：

(1)將骨料粒度上限由原來的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;

(3)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的問題之一。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)問題。在不大量增加成本的前提下，采用如下一些方法：

(1)專門配置渣線料，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的高品質(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。

只要操作得當(dāng)，鋁鎂尖晶石在施工中出現(xiàn)的裂紋、剝落、渣線侵蝕快都是可以避免的，希望可以幫助到大家。