纯净钢是目前钢铁生产的重要发展方向之一，为确保纯净钢的生产，这就要求炼钢用耐火材料尤其是喷补料尽量少带入杂质，因此，无磷或低磷电炉喷补料的改进势在必行。为生产高质量的低磷钢，济钢耐火材料有限责任公司的研究人员对电炉喷补料配比及添加剂进行改进，研制了无磷电炉喷补料。
    试验原料：镁砂骨料(w（MgO）≥95%)、电熔镁砂细粉(w（MgO）≥96%)、活性α-Al2O3微粉(w（Al2O3）≥99.5%)，添加剂包括结合剂（消石灰和硅酸盐）以及促凝剂。
    为确保喷补时具有较高的附着率和良好的耐用性，采用相同的原料、结合剂和添加剂，对不同粒度组成的喷补料进行了物理性能和作业性能试验。
    将配制好的料加水混合均匀后，倒入模具中振动成型为40 mm×40 mm×160 mm试样，在室温下养护24 h后脱模，分别经110 ℃ 24 h、1 500 ℃ 3 h热处理。测量热处理后试样的线变化率、体积密度、抗折强度、耐压强度。
    通过不同颗粒组成喷补料的体积密度、耐压和抗折强度等物理性能的比较，并根据现场实际操作情况，确定喷补料粗颗粒(3～1 mm)∶中颗粒(1～0.088 mm)∶细粉(<0.088 mm)为35∶30∶35的颗粒级配比较好。
    为了调整结合剂的加入量，做了进一步试验，试样配比如表1所示。按上述方法制样，并测量热处理后试样的线变化率、体积密度、抗折强度、耐压强度。
表1     试样的配料组成（w）/%
试样 a b c
3~1 mm镁砂骨料 35 35 35
1~0 mm镁砂骨料 30 30 30
96电熔镁砂细粉 18.5 18 16.5
镁铬尖晶石粉 8 8 8
α-Al2O3粉 4 4 4
X硅酸盐结合剂 2 3 4
Y促凝剂 0.5 1 1.5
消石灰 1 1 1
    试验结果表明，促凝剂加入量为1%，硅酸盐结合剂含量为3%时，喷补料硬化时间比较适宜，并具有良好的粘附性、施工性能和耐侵蚀性能，强度最大。
    现场实施喷补操作时采用DX型喷补机，喷枪口径20 mm，在压缩空气作用下，喷补料由输料管连续送至喷枪进行喷补。喷补料润湿情况良好，出料均匀，没有发现脉冲和堵枪现象，喷补料回弹率<15%，润湿快、不流淌、粘结牢固、硬化及烧结速度快。
    研制的改进无磷电炉喷补料具有黏性好、附着率高、耐冲刷及抗侵蚀性能好、使用寿命长等优点，可以大大提高炼钢炉作业率，减少停炉维修时间。喷补层烧结5 min后，具有附着强度高、回弹率低、易烧结、耐冲刷、抗侵蚀等特点，耐钢水、熔渣的侵蚀、冲刷，可延长电炉的使用寿命，最重要的是不引入磷。该无磷喷补料在电炉上使用，附着率大于85%，喷补一次可延长使用3～5次，最长达8次，并保证喷补部位的安全使用。
（摘编自《陶瓷》2010，№4）