第21期
发泡剂对新型快烘铁沟浇注料防爆裂性能及强度的影响
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期号 : 2011 年, 第21期
内容简介

    目前,我国中小型高炉一般设计为单出铁口,为了满足单出铁口铁沟的要求,沟衬耐火材料一般采用沥青或树脂结合Al2O3-SiC-C(ASC)质免烘烤捣打料或ASC 浇注料。但是,捣打料致密度差,不耐冲刷,使用寿命短,且沥青与树脂的烟尘含毒。普通Al2O3-SiC-C 质铁沟浇注料虽致密度高、抗侵蚀、抗冲刷、使用寿命长,但是浇注结束后需要养护时间过长,无法满足单出铁沟高炉的生产需求。
    新型快烘防爆铁沟浇注料克服了捣打料和传统铁沟浇注料的不足,可实现大火快速烘烤(3~5 h),且一次通铁量可达到与普通铁沟浇注料相当的水平。钢铁研究总院的研究人员就快烘防爆浇注料的关键技术发泡剂的防爆裂效果和防爆剂对浇注料强度的影响进行了分析。
    所用主要原料为棕刚玉、高铝矾土、碳化硅、煅烧氧化铝微粉、氧化硅微粉、石墨碎、金属铝粉、有机防爆纤维、发泡剂偶氮二甲酰胺(简称AC)、纯铝酸钙水泥等。
    试验配比(w):亚白刚玉50%、高铝矾土20%、SiC 15%、煅烧氧化铝微粉6%、硅微粉3%、水泥3.5%、石墨碎3.5%。将原料按上述配比配料,外加3a%~6a%发泡剂AC以及0.15%减水剂,搅拌完成后分别采用普通养护和快速养护两种制度。普通养护:搅拌完成后,浇注成40 mm×40 mm×160 mm 的试样,常温养护24 h,脱模后于110 ℃中养护24 h。快速养护:搅拌结束后,浇注成40 mm×40 mm×160 mm的试样,随即放入100 ℃烘箱中养护1 h。抗爆裂检测:快速养护脱模后的试样即刻放入抗爆裂检测温度中(500 ℃或800 ℃)检测抗爆裂性。快速养护后的试样置于110 ℃烘箱中养护,直至水排除干净,以备做强度检测分析。放大试验浇注试样尺寸为100 mm×100 mm×100 mm。
    试验结果:1)传统铁沟浇注料接触到500或800 ℃的瞬间即发生粉碎性爆裂,而添加3a%质量分数的AC即可使浇注料在同样试验条件下保存完好;2)快速养护的试样常温强度低于普通养护后试样的强度;3)养护过程中,AC分解,浇注料内产生裂纹而形成水蒸气排出的通道,起到防爆裂的效果。适量裂纹的存在通过微裂纹效应使浇注料强度提高,但是AC含量过高,浇注料内部产生大量裂纹,材料强度降低。
(摘编自《稀有金属材料与工程》2011,增刊)

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