耐火浇注料的配方设汁包括两个部分:应用设计参数和材料设计参数。
在设定的目标条件下使用的耐火浇注料,需要考虑原料组合、制造技术、材料组装(施工)和应用技术等。
配方设计的目标是在材料性能和应用条件之间寻找平衡。
通常,根据实际窑炉的操作条件(操作温度、炉内气氛以及粉尘、蒸汽和液体和/或炉渣等的接触状态)和熔渣特性来确定该窑炉内衬耐火材料的类型和材料的质量。如果选定耐火浇注料作为目标内衬,应该选用与使用条件相适应的材质和合适的结合系统以及能进一步改善和提高性能的添加剂,以便能制成性能较佳的耐火浇注料。
耐火可塑料是由粉状和粉状物料与可塑粘土等结合剂和增塑料配合,加入少量水,经充分混炼,所组成的一种呈泥膏状并在较长时间内保持较高可塑性的不定形耐火材料。
粒状和粉状料是可塑料的主要组成部分,一般占总量的70%~85%。它可由各种材质的耐火原料组成,并常依材质对可塑料进行分类并命名。由于这种不定形耐火材料主要用于不直接与熔融物接触的各种加热炉中,一般多采用粘土熟料和高铝质熟料。制轻质可塑料可采用轻质粒状料。
可塑性粘土是可塑料的主要组分,虽占可塑料总量的10%~25%,但对可塑料的可塑性、对可塑料和其硬化体的结合强度、体积稳定性和耐火性能影响却很大。在一定意义上,可认为粘土的性质和数量控制着可塑料的性质。
一般要求可塑料应具有较高的可塑性,而经长时间储存后,仍具有一定的可塑性,称为可塑料的工
作性。可塑性与粘土特性和粘土用量有关,此外,主要取决于水分的数量,它随水量的增加而提高。但,水量过高会带来不利的影响。一般5%~10%为宜。
耐火浇注料是不定形耐火材料中生产与使用广泛的一种。在工业科技进步飞速的今天,耐火浇注料的种类千变万化。耐火浇注料在应用上较耐火砖工艺简单、节约能源、成本低廉、便于机械化施工。已广泛应用在水泥、钢铁、玻璃、电力等各类型的热工设备。
1、耐火浇注料在水泥回转窑的应用。
在新型干法水泥回转窑上,耐火浇注料得到了广泛的应用。该窑炉应用的耐火浇注料种类繁多,根据窑炉不同的工作环境,应用的耐火浇注料有普通耐火浇注料、低水泥耐火浇注料、**低水泥耐火浇注料、无水泥耐火浇注料、钢纤维耐火浇注料、防爆裂耐火浇注料、抗结皮耐火浇注料、盐耐火浇注料、耐碱浇注料、隔热浇注料,此外,还有自流耐火浇注料等新型浇注料。
2、耐火浇注料在玻璃熔窑的应用。
由于玻璃熔窑自身的工作环境要求,应用的耐火浇注料应具有耐高温性能好、抗玻璃液侵蚀性能强、气孔率低等特点。其主要采用的耐火浇注料有熔融石英浇注料、刚玉浇注料、轻质莫来石浇注料等。
3、耐火浇注料在冶金工业中的应用。
1)炼铁系统用耐火浇注料
在炼铁系统中,高炉出铁沟用耐火浇注料较多,一般采用ASC耐火浇注料。ASC浇注料一般为低水泥或**低水泥浇注料,主要由Al2O3骨料,SiC、碳、水泥及各种添加剂配合而成。
2)铁水预处理用耐火浇注料
2.1、耐火浇注料在铁水包的应用上主要在炉底和熔池、渣线部位采用铝碳化硅炭质浇注料。
2.2、喷枪为铁水预处理的重要装置,我国从80年代中后期开始,喷枪耐火材料逐渐发展为浇注料整体浇筑喷枪,其材质主要以Al2O3-SiO2系为主。使用该浇注料制成的整体喷枪具有组织均匀、无接缝、抗热震性能好、寿命长等特点。
3)电炉炼钢用耐火浇注料
耐火浇注料在电炉中的应用主要集中在电炉炉盖部位,在90年代后期,全水冷炉**技术的广泛采用,在电极三角区位置普遍采用浇注料整体预制技术。综合来看,整体浇注料炉盖将来可能成为电炉炉盖材料的一种发展趋势。表1中列举了几种电炉炉盖用浇注料的理化指标。
4)炉外精炼用耐火浇注料
4.1、RH炉用耐火浇注料
在RH炉内衬中少量应用高铝浇注料及铝-浇注料。RH真空室上部采用Al2O3-MgO·Al2O3浇注料整体衬或喷补整体衬。在RH炉浸渍管外壁用整体铝浇注料。
4.2、LF炉用耐火浇注料
LF炉盖部位幕墙使用的材料主要是高铝质或刚玉质系列浇注料。包底冲击区多选用高铝-尖晶石质耐火浇注料浇筑大砖;
4.3、CAS精炼装置用耐火浇注料
CAS精炼装置分为上、下两个部分,使用的耐火材料都是浇注料;上部多采用低膨胀的Al2O3-SiO2系浇注料。下部多采用电熔刚玉添加MgO**细粉的刚玉-尖晶石系列浇注料,在后期为延长装置的使用寿命,多采用铝质喷补料。
4.4、钢包用耐火浇注料
钢包用耐火浇注料的品种主要采用铝浇注料、铝尖晶石浇注料。
根据钢包类型不同所使用的耐火浇注料分为三种档次。大型钢包使用浇注料为高档浇注料,一般采用板状刚玉和尖晶石为主要原料。中性钢包用浇注料为中档浇注料,一般采用电熔棕刚玉和尖晶石为主要原料。小型钢包使用的浇注料为抵挡浇注料,一般采用特级矾土和中档烧结砂为主要原料。
5)连铸用耐火浇注料
5.1中间包用浇注料
中间包用浇注料有:轻质浇注料(主要用于绝热层)、高铝质或莫来石质自流浇注料(用于*层)、刚玉质和质浇注料(用于包底工作层)。
1.搅拌耐火浇注料的用水应采用洁净水。
2.浇注用的模板应有足够的刚度和强度,支模尺寸应准确,并应防止在施工过程中变形。模板接缝应严密,不漏浆。对模板应采取防粘措施。与浇注料接触的隔热砌体的表面,应采取防水措施。
3.浇注料应采用强制式搅拌机搅拌。搅拌时间及液体加入量应按施工说明执行。变更用料牌号时,搅拌机、料斗、称量容器等均应冲洗干净。
4.搅拌好的耐火浇注料,应在30min内浇注完成,或根据施工说明要求在规定的时间内浇注完。已初凝的浇注料不得使用。
5.整体浇注耐火内衬膨胀缝的设置,应按设计规定。若无规定时,每米长的内衬膨胀缝的平均数值,可采用下列数据:黏土耐火浇注料为4~6mm;高铝水泥耐火浇注料为6~8mm;盐耐火浇注料为6~8mm;水玻璃耐火浇注料为4~6mm盐水泥耐火浇注料为5~8mm。
6.耐火浇注料的浇注,应连续进行。在前层浇注料初凝前,应将次层浇注料浇注完毕;间歇**过初凝时间,应按施工缝要求进行处理。施工缝宜留在同一排锚固砖的中心线上。
7.耐火浇注料在施工后,应按设计规定的方法养护。养护期间,不得受外力及振动。
8.拆模。不承重模板,应在浇注料强度能保证其表面及棱角不因折模而受损坏或变形时,才可拆模。承重模板应在浇注料达到设计强度70%之后,才可拆模。热硬性浇注料应烘烤到*温度之后,才可折模。
9.浇注衬体表面不应有剥落、裂缝、孔洞等缺陷。可允许有轻微的网状裂纹。
10.耐火浇注料的预制件,不宜在露天堆放。露天堆放时,应采取防雨防潮措施。
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