出铁沟浇注料特性介绍

发布时间：2020/4/2 17:27:07

高炉出铁沟用耐火浇注料需具备的特性

高炉出铁沟是流出高温铁水和熔渣的通道。在生产过程中使用的耐火浇注料要经受几种因素的破坏作用：

1 流动的高温铁水和熔渣的剧烈冲刷和侵蚀;

2 高炉炉渣的化学侵蚀;

3 间歇出铁的剧烈热震作用。

针对上述特点，要求铁沟用耐火浇注料具有下述特性：

1 出铁沟衬耐火浇注料的抗高温铁水和熔渣侵蚀及冲刷的能力要强;

2 具有优良的抗高温性和耐磨性;

3 抗高温熔渣的化学侵蚀性强;

4 抗热震好，体积稳定，重烧线变化小;

5 抗各种氧化能力强;

6 易于施工，便于拆除修理，不产生有害气体，利于环境保护。

因此，国内外大型高炉出铁沟用耐火浇注料按部位不同分为：主沟使用刚玉-碳化硅-碳质材料;铁水支沟使用高铝矾土熟料-碳化硅-碳质材料;渣沟使用粘土熟料(或矾土熟料)-碳化硅-碳质材料。

高炉出铁沟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。在国内外，高炉出铁沟也有用自流耐火浇注里哦啊、现场无搅拌耐火浇注料、惨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。

出铁沟浇注料是以刚玉或高铝熟料、碳化硅、碳、结合剂和外加剂组成的可浇注成型耐火浇注料，主要用于高炉出铁沟的内衬，也称为出铁沟耐火浇注料。

高铝质原料：可选用电熔或烧结刚玉、棕刚玉、尖晶石，矾土熟料中的一种或两种。

碳化硅质原料：可选用一级或二级黑色碳化硅，SIC含量大于97%。

碳质原料：可选用沥青、焦炭、石墨或电极粉等。

结合剂：选用分散性能良好的结合粘土、氧化物微粉或超微粉和纯铝酸钙水泥。

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。

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,但劳动强度高；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、高品质高铝熟料、碳化硅和鳞片石墨等材料,再掺加超微粉、结合剂加剂配制而成。其性能如下图,高中档产品适用于大、中型高炉出铁沟,低档产品则适用于中、小型高炉出铁沟或渣沟。

有上图可知，化学成分基木相似,但性能有较大区别。高档品的主体材料为电熔致密白刚玉,中档品的为电熔刚五,低档品的则为高品质烧结矾上熟料: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,生产工艺要求筑衬后应快速烘F,以满足高炉出铁的出铁需求。因此,在耐火浇注料中,需掺加快干剂或防爆剂,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和炭纤维等。在国内外,应用多为为金属铝粉。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,与水混合后发生放热反应,生成氢氧化铝凝胶并逸出氢气其反应式如下：2A1+6H20一2AI(OH)3+3H2↑浇注料成型后品4h左右，粉与水开始反应,在5-6h时反应剧烈,放热较多,使料温达到70℃左右。同时,产生的大量氢气逸出,使料的脱水加快,养护10h,水分脱掉约为17%,可使烘烤时间缩短,又由于氢气的逸出,使浇注料内部形成均匀的微小开口气孔,有利于浇注料中的水分畅通排出,因此,排加铝粉的铁沟浇注料,可实现快速烘烤而较少发生爆裂现象。

未加铝粉的浇注料，100nm的气孔较多，1000-5000nm的气孔较少，掺加铝粉的浇注料,前者显著减少,后者明显增多,即微小的气孔增加,有利于水分的排除。

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于燥；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℃的发复作用，而构衬不发生开裂和剥落，从而提高使用寿命。

在A2O3-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。

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。

在中小高炉出铁沟是哪个，一般采用传统的沟料捣制而成，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高品质高铝矾土熟料等,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,正广泛推铁沟耐火浇注料。

小型高炉出铁沟用的超低水泥耐火浇注料,其主体材料为高品质高铝矾土熟料或黏土熟料为了提高抗渣性,在基质料中掺加电熔棕刚玉粉或氧化铝粉,耐火骨料大粒径为10mm般用量为68%-70%；耐火粉料用量为35%-12%,且不得用黏土熟料作耐火粉料；SiC用量为5%-15%,碳的用量为2%-5%;活性SO2或a-N2O3超微粉用量为4%~6%;软质粘土用量为3%-5%:铝酸盐水泥用量为1%-3%；高效分散剂用量一般为0.2%-0.4%,水用量为5%-7%,同时,应掺加快干剂和中温增强剂,以利于快速烘烤沟衬和提高其使用寿命。

高炉出铁沟耐火浇注料是高技术耐火浇注料，其配置工艺讲究，性能优良，可显著提高高炉沟衬的使用寿命。关键问题是需严格控制施工用水量，精心操作，精心烘烤，精心维护，防可达到预期的目的。

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