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影響炮泥的三大因素

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影響炮泥的三大因素

發(fā)布日期:2019-12-04 作者: 點(diǎn)擊:

    影響炮泥質(zhì)量的因素有很多,主要有生產(chǎn)炮泥的原料、結(jié)合劑、外加劑和生產(chǎn)工藝等因素。

 

    a原料

 

    制備炮泥的各種原料,直接影響炮泥的質(zhì)量,具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

 

    1)原料的化學(xué)成分。炮泥所用的各種原料是影響炮泥質(zhì)量的因素之一,通常優(yōu)質(zhì)炮泥要求主要成分含量高,雜質(zhì)含量低。若雜質(zhì)含量高,易使炮泥在使用過(guò)程中形成低熔點(diǎn)化合物,降低炮泥的耐火度和高溫強(qiáng)度,影響炮泥的正常使用。許多廠(chǎng)家在炮泥質(zhì)量改進(jìn)過(guò)程中,都將提高原料純度作為主要研究課題來(lái)對(duì)待,通過(guò)使用優(yōu)質(zhì)髙純?cè)蟻?lái)提高炮泥的質(zhì)量,如寶鋼研制的新型炮泥,就采用了高純剛玉,提高了原料中A1203的含量,使炮泥的抗侵蝕性能顯著提高,不但允許延長(zhǎng)出鐵時(shí)間,而且降低了炮泥的單耗。

 

    2)原料的顆粒組成。原料的粒度組成也是影響炮泥質(zhì)量的一個(gè)主要因素。研究認(rèn)為組成炮泥的粗顆粒比例增加,可降低炮泥的擠出壓力,作業(yè)性好,加熱后氣孔率低,但粗顆粒超過(guò)一定比例,則出現(xiàn)相反的情況,加熱后強(qiáng)度降低。炮泥中原料的臨界粒度大,易使炮泥粗糙松散,黏結(jié)性差。目前的普遍做法是將原料的最大臨界粒度定為3mm。細(xì)粉粒度越小,越利于炮泥燒結(jié),有助于提髙炮泥的性能。

 

    3)原料的含水量。對(duì)無(wú)水炮泥而言,原料中帶入水分越多,其1500℃燒后的耐壓強(qiáng)度越低,這是由于水分蒸發(fā)時(shí)炮泥的組織疏松,氣孔率高,降低了炮泥的耐渣鐵滲透性。如果原料中的水分在出鐵前未完全排出,在開(kāi)鐵口過(guò)程中易出現(xiàn)鐵口潮“放火箭”,危及人身安全。因此,許多廠(chǎng)家對(duì)炮泥原料水含量做了嚴(yán)格規(guī)定,有的則在炮泥制備前對(duì)焦炭和耐火泥進(jìn)行烘干,以降低原料帶入過(guò)多水分對(duì)炮泥質(zhì)量造成不利影響。

 

    b生產(chǎn)工藝

 

    從炮泥的配比設(shè)計(jì)到生產(chǎn)過(guò)程,再到使用前的保存,每一過(guò)程都對(duì)炮泥的質(zhì)量有影響。首先在生產(chǎn)前要確定合理的配比方案;其次在生產(chǎn)時(shí)要嚴(yán)格按照工藝操作規(guī)程進(jìn)行,注意各種原料在碾制時(shí)的加料順序;濕碾時(shí)間要嚴(yán)格掌握,時(shí)間不能太短;碾制完成后炮泥的保存對(duì)使用性能也有很大影響,此時(shí)應(yīng)注意環(huán)境溫度的變化。夏天氣溫高,對(duì)有水炮泥要采取遮蓋等措施,在困料時(shí)免得水分蒸發(fā);冬天氣溫低,無(wú)水炮泥要加熱保存,以免炮泥冷凝成塊。

 

    c外加劑

 

    外加劑的加入對(duì)炮泥質(zhì)量有極大的影響。為滿(mǎn)足煉鐵高爐對(duì)高質(zhì)量炮泥的需要,研制了不同外加劑。常見(jiàn)的外加劑有燒結(jié)劑、膨脹劑等,可有效地改善炮泥的質(zhì)量。近幾年,隨著人們對(duì)炮泥研究的深人,越來(lái)越多的非氧化物添加到炮泥中,對(duì)改善炮泥的性能起到了很好作用。榮盛耐材為您提供優(yōu)質(zhì)耐火材料。除碳化硅外還有以下幾種:

 

    1)氮化硅。氮化硅的相對(duì)分子質(zhì)量為140。28,屬?gòu)?qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合的化合物,具有線(xiàn)膨脹系數(shù)低,抗熱震性好,機(jī)械強(qiáng)度髙(能保持其強(qiáng)度到1200℃高溫不變),自潤(rùn)滑性好,耐高溫,耐腐蝕等特點(diǎn)。目前在冶金工業(yè)中應(yīng)用廣泛。炮泥中加入適量的氮化硅,可提高炮泥的抗渣鐵侵蝕性和抗河渣鐵沖刷性。

 

    2)氮化硅結(jié)合碳化硅;氮化硅結(jié)合碳化硅由兩種耐高溫的化合物復(fù)合而成,具有耐高溫、抗氧化、抗熱震、耐酸堿侵蝕,抗金屬爐渣熔蝕等優(yōu)良性能。"炮泥添加氮化硅結(jié)合碳化硅,可以提高炮泥的高溫強(qiáng)度,降低出鐵次數(shù),延長(zhǎng)每次出鐵的時(shí)間。

 

    3)氮化硅鐵是氮化硅和鐵的混合物,通常這種混合物中含有75%~80%的Si3N4,12%~17%的Fe,游離的Si不大于1%。氮化硅鐵加入到炮泥中,在有Fe存在的條件下,1200℃以上,特別是在1400~1500℃,無(wú)論是A1203還是SiO2質(zhì)炮泥,其中Fe成為反應(yīng)媒體,使Si3N4與Fe和C相反應(yīng),生成SiC強(qiáng)化基質(zhì),同時(shí)生成N2和CO氣體,可防止?fàn)t渣侵入,減少爐渣的侵蝕作用。

 

    d結(jié)合劑

 

    結(jié)合劑影響炮泥的低溫和高溫強(qiáng)度,對(duì)炮泥的質(zhì)量影響很大,傳統(tǒng)炮泥用水作結(jié)合劑,炮泥的高溫性能差。無(wú)水炮泥的結(jié)合劑主要有樹(shù)脂、焦油或兩者復(fù)合,有時(shí)配入瀝青和蒽油等,但由于許多廠(chǎng)家的焦油或蒽油中水分控制不好,降低了其使用性能。這些都是含碳的有機(jī)結(jié)合劑,對(duì)無(wú)水炮泥的堵口性起著決定性作用,同時(shí)可隨溫度升高而縮聚碳化,形成碳化網(wǎng)絡(luò),提高炮泥的髙溫強(qiáng)度和潤(rùn)濕角。

 

    結(jié)合劑含量越高,則揮發(fā)分逸出越多,結(jié)構(gòu)疏松,氣孔大,強(qiáng)度下降,并伴隨著較大的收縮,而且早期軟化嚴(yán)重,很難保證在堵口初期有足夠的強(qiáng)度,導(dǎo)致拔炮時(shí)間延長(zhǎng),而且有漏鐵水的危險(xiǎn)。若含量偏低,則炮泥經(jīng)泥炮打入鐵口后迅速固化燒結(jié),強(qiáng)度高,氣孔率小,體積密度大,透氣性差。在加人膨脹劑的作用下,鐵口堵得過(guò)死,不易鉆鐵口,易損壞鉆頭,會(huì)影響正常冶煉生產(chǎn)流程的暢通。

 

    研究人員分別采用煤焦油、低黏度樹(shù)脂、髙黏度樹(shù)脂和一種特殊的焦油瀝青型結(jié)合劑進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn):特殊結(jié)合劑炮泥比煤焦油和樹(shù)脂炮泥有更髙的強(qiáng)度和較低的氣孔率,且在突然受熱期間形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);在突然受熱時(shí),高黏度樹(shù)脂炮泥比低黏度的炮泥具有更高的強(qiáng)度和更低的氣孔率及較少的裂紋;侵蝕試驗(yàn)中,抗鐵侵蝕性能最好的是煤焦油結(jié)合的炮泥,其下分別為高黏度樹(shù)脂、特殊結(jié)合劑、低黏度樹(shù)脂炮泥;樹(shù)脂炮泥和特殊結(jié)合劑炮泥硬化速率比煤焦油炮泥更大。


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