第10期
转炉用热修补料的开发
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期号 : 2010 年, 第10期
内容简介

    一般说来,装料口使用热修补料进行修补。然而,将热修补料施工到高温转炉中需要一个管道,而且也需要时间烧尽有机结合剂中的挥发性物质。另外,修补料的硬化时间也影响炼钢工艺。如果转炉没有足够的硬化时间就运行,修补的热修补料在转炉操作期间很容易掉落并且降低寿命。韩国的研究人员研究了如何减小热修补料的硬化时间,并对开发出的热修补料进行了现场试验。
    本试验分析了粒度分布(粗、中、细颗粒)、沥青含量和不同有机添加剂对热修补料硬化时间的影响。主要原料为镁砂和白云石熟料;使用的沥青固定碳为60%,加入量为a%~a%+8%;四种有机添加剂:石油(液体)、聚乙烯(液体)、脂肪酸(粉状)、酚醛树脂(粉状)。
    首先研究了高温流动性和硬化时间之间的关系,试验条件:试样在800~1 400 ℃电炉中进行硬化。测量硬化试样的长度。试样的火焰熄灭之后,测量硬化时间(间隔时间)。结果发现,高温流动性随着测试温度的增加逐渐降低,在硬化温度低时,流动性很好。高温流动性低的原因是热修补料的主要成分沥青发生碳化。
    出钢后的转炉内部温度约1 200~1 400 ℃。当热修补料硬化结束时,转炉温度降低,接近1 000 ℃。因此,以下的热性能试验条件固定为1 000 ℃。
    固定沥青和有机添加剂,研究不同粒度分布试样的热性能。研究发现,试样的比表面积越大,高温流动性越好,硬化时间越短,这是因为硬化的热修补料面积越大,沥青燃烧越快。
    固定粒度分布,研究沥青加入量的影响发现,随着沥青加入量的增加,高温流动性逐渐增加。沥青在a%~a%+4%改变时,流动性增加较快,而在a+4%~a+8%范围内逐渐增加时,变化较小。沥青加入过多时,硬化时间延长,热修补料的硬化结构不能致密。因此沥青合适的加入量为a+4%~a%+6%,热性能较好。
    四种有机添加剂的影响研究结果表明:使用酚醛树脂的试样具有最好的流动性和最短的硬化时间。
    在前面研究基础上开发出了一种热修补料,其性能如表1所示。并用该修补料进行了现场试验。将其倒入300 t转炉后,立即燃烧,20 min后火焰消失,硬化结束。和以前使用的热修补料相比,硬化时间缩短10 min。
表1    开发的热修补料的性能
 新热修补料
化学组成(w)/% MgO 82
 CaO 14
 固定碳 8
养护后 体积密度/(g•cm-3) 2.32
 显气孔率/% 29.5
 常温耐压强度/MPa 33
1 400 ℃碳化后 体积密度/(g•cm-3) 2.29
 显气孔率/% 31.2
 常温耐压强度/MPa 42
(编译自《UNITECR2009论文集》)

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