什么是刚玉炉衬料，有哪些作用？

发布时间：2021/1/15 18:51:09

炉衬指的是高温窑炉的内衬，其作用是保护窑炉长期安全运行。刚玉炉衬料指的是刚玉质，或氧化铝含量比较高的成分散状耐火材料（散料），通常有浇注料、可塑料、捣打料（打炉料）等。

刚玉质干式振捣炉衬料

刚玉质干式振捣料，又称之为刚玉捣打料、刚玉打炉料。该产品以刚玉为主要原料，加助烧结剂配制而成的。可采用的刚玉原料有：电熔刚玉、烧结氧化铝、板状刚玉（板状氧化铝）。但一般多采用电熔刚玉，电熔刚玉又分为白色电熔刚玉、棕色电熔刚玉、致密电熔刚玉和高铝刚玉（又称亚白刚玉），可根据使用条件来选用。刚玉质干式振捣料的粒度范围为0-6mm，颗粒级配也按紧密堆积配比。

刚玉的烧结温度较高，因此配制干式振捣料需加入烧结剂，刚玉的助烧结剂有高温助烧结剂和低、中温助烧结剂。作为感应炉内衬用刚玉质干式振捣料，一般都需要加入少量的低、中温烧结剂，以保证衬体具有所需要的烧结层厚度。

刚玉质干式振捣料主要用于作熔沟式感应炉和无芯感应炉熔池内衬。无芯感应炉熔池内衬主要采用原位反应形成尖晶石结合的，或加有预合成尖晶石的刚玉质振捣料。此内衬适合于熔炼纯铁、低合金钢、高合金钢。加入镁砂的刚玉质干式振捣料的特点在于：高温使用中方镁石会与氧化铝通过原位反应生成尖晶石而产生体积膨胀，此体积膨胀效应可抑制（补偿）衬体的烧结收缩，从而可防止衬体出现明显龟裂。

生产原料及方案

1、原料选择

采用粒度为5 mm~3 mm、3 mm~1 mm的棕刚玉和1 mm~0 mm、≤0.074 mm的白刚玉作为刚玉捣打料的主要原料,并引入少量粒度≤0.088 

mm的碳化硅细粉,以增强材料的热震稳定性。采用无机聚磷酸盐类作为结合剂,加入部分烧结剂促进烧结性能,加入少量外加剂改善捣打料的施工性能。。

2、生产方案

根据生产配方准备各种原料,配方组成包括颗粒料和共磨粉,其中:粒度>1 mm的颗粒原料比例为60%~64%,粒度≤1 mm的原料作为共磨粉,所占比例为36%~40%。共磨粉中结合剂所占比例为12%~16%,烧结剂为6%~8%,外加剂为2%~4%。实际生产时先将粒度≤1 mm的颗粒料以及结合剂、烧结剂和外加剂等按比例加入到球磨机中磨制15 m in,制成共磨粉备用。然后再将颗粒料和共磨粉加入到搅拌机中进行混合,搅拌均匀后,装袋待用。现场施工时,刚玉捣打料只需加入洁净的自来水即可使用,加水量为4.5%~5.5%,现场加水量根据捣打施工要求可以适当增减。

施工应用

刚玉炉衬料现场施工可以按照以下步骤进行:先对透气砖进行正确定位。施工包底材料时,在透气砖座砖与包底砖之间预留60 mm~80 mm的缝隙作为填缝区域。包底材料施工完毕后,将捣打料倒入搅拌机,加入洁净的自来水,开始搅拌。加水量以捣打料在搅拌过程中不形成球形料块,用手能握成团状而不散开为标准。搅拌5 m in后,判断捣打料是否混合均匀,然后吊入钢包开始施工。

先,将预留填缝区域中杂物清理干净,添加约1/3高度的刚玉捣打料,用风镐用力均匀捣实,然后再添加捣打料至1/2的高度继续捣实。捣打过程和加料过程同时进行,如此反复添加并进行转圈捣打4层以上,表面捣打结实即可。捣打每层料时应将下层捣打料表面划出宽3 mm,深10 mm~20 mm的划痕,每边划4道,以保证每层捣打料之间结合紧密。捣打过程一定要连续进行,每次捣打时间控制在10 m in。捣打结束后,将透气砖座砖周边与包底砖的结合面捣打成坡面。施工结束后,按照钢包正常工艺进行烘烤即可上线使用。

刚玉炉衬料填缝的透气砖，在使用过程中对透气砖起到有效地保护作用,消除了包底砖热膨胀对透气砖产生的剪切应力影响。具体来讲,由于透气砖和包底砖的性能差异,导致它们在使用性能上有较大不同。为了保证吹入氩气流量的稳定性,要求高温下透气砖热膨胀系数非常低,一般不超过0.05%。而包底砖的热膨胀系数一般在1%~2%[2],要求其使用时产生一定的膨胀提高包底的整体性,进而提高包底的整体使用寿命。在高温下由于包底砖的膨胀作用,对透气砖产生较大的挤压,产生相当大的横向剪切应力,严重时会导致透气砖座砖断裂,座砖在使用时易于剥落、掉块,导致透气砖芯断裂产生漏气、返气现象,进而影响透气砖的使用。采用刚玉捣打料进行填缝措施,在透气砖和包底砖之间增加一个缓冲层,避免了二者直接接触,消除了透气砖和包底砖之间的剪切应力,可以缓解并解决此问题。 

耐火材料出现开裂、脱落、易磨损怎么办？想要彻底解决问题，需要从根源挖掘，分析出真正的原因，荣盛耐材从事耐材生产、研发服务多年，能解决高温窑炉内衬的各种疑难问题，欢迎广大新老朋友咨询及技术交流。