本文以鑄鐵澆注鐵液包內(nèi)襯原用耐火磚襯的結(jié)構(gòu)及使用中存在的問(wèn)題,，論述了耐火澆注料的研制過(guò)程及澆注料包襯的施工工藝,、結(jié)構(gòu)和使用效果。
某公司有5t/h,、7t/h,、15t/h酸性沖天爐3座，設(shè)計(jì)年產(chǎn)灰鑄鐵,、球墨鑄鐵6000t,，每爐次投爐50〜60t。鐵液包是爐前出鐵的主要設(shè)備,，其使用壽命與包襯材質(zhì)的選擇和砌筑工藝有著直接關(guān)系為了延長(zhǎng)使用時(shí)間,，做到不漏包，2002年起在部分中小鐵液包上應(yīng)用了澆注料澆注鐵液包內(nèi)襯,，取得了顯著的效果,。
1 原耐火磚包襯結(jié)構(gòu)及存在的問(wèn)題
原鐵液包由鋼殼和內(nèi)襯兩部分組成,，殼體用10mm鋼板制作，內(nèi)襯用耐火材料砌筑包襯一般使用包齡為30,、35爐,，使用壽命短的原因有2種情況:一是由于局部燒穿，發(fā)生漏包現(xiàn)象二是隨著出鐵次數(shù)的增加,，包底粘有大量的鐵渣形成包砣,，鐵液包容積變小，再出鐵時(shí)鐵液坐包,，導(dǎo)致包報(bào)廢,。
2鐵液包包襯澆注料的試制
澆注料已應(yīng)用于鍛壓加熱爐上。鐵液包包襯澆注料整體澆注在公司還是空白,。為此需要研制一種能滿(mǎn)足灰鑄鐵和球墨鑄鐵鐵液包包襯的耐火澆注料,。首先取渣樣進(jìn)行分析判斷其酸堿性，分析結(jié)果見(jiàn)表1,，并對(duì)鐵液溫度進(jìn)行了檢測(cè),，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果,，選用鄭州駒達(dá)新材料廠(chǎng)產(chǎn)的二級(jí)礬土熟料做骨料，加入部分SiC及2%左右的Cr2O3進(jìn)行試驗(yàn),。研制的耐火澆注料的化學(xué)組成(w):Al2O3≥58%,，SiO2≥25%，SiC≥9%,，Cr2O3≤2%,，CaO≤1%，其物理性能見(jiàn)表3,。
表1鐵液渣的化學(xué)成分W (%)
表2 出鐵,、澆注時(shí)鐵液溫度測(cè)定結(jié)果
表3 耐火澆注料的物理性能
3 鐵液包包襯澆注料的施工工藝
3.1 施工前的準(zhǔn)備工作
準(zhǔn)備1臺(tái)砂漿攪拌機(jī)，高頻振動(dòng)棒1〜2根,。根據(jù)鐵液包的容量制做內(nèi)模1個(gè),，直徑為包襯內(nèi)壁尺寸。在表面涂一層油膜以利脫模,。
施工現(xiàn)場(chǎng)溫度不低于8℃,。
3.2混料
澆注料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，采取防雨防潮措施,，確保澆注料干燥,，無(wú)結(jié)塊。
根據(jù)攪拌機(jī)容量和施工速度,，澆注料以整袋(25kg)為單位確定加入量,。
澆注料直接加水，水溫15〜20℃。
澆注料加入攪拌機(jī)內(nèi),，先干混1min,，然后邊攪拌邊加水，加水后濕混2〜3min,，流動(dòng)性好,，適于振動(dòng)時(shí)即可放出。每次混好的料必須在20min內(nèi)用完,，超過(guò)時(shí)間無(wú)流動(dòng)性的料不得再用,。
3.3 澆注成型
先振動(dòng)成型包底，邊加料邊振動(dòng),，料加完后再振動(dòng)2〜3min,，以表面無(wú)大量氣泡排出為止燒注成型后初凝2h以上，視情況再進(jìn)行包壁施工,。
包壁澆注時(shí)先將直徑較大的內(nèi)模吊入包內(nèi)并放正,，內(nèi)模要高出鐵液包上沿100mm。施工時(shí)要均勻加料,，邊加料邊振動(dòng),，振動(dòng)棒應(yīng)沿圓周方緩慢移動(dòng)，整個(gè)澆包包襯外層應(yīng)連續(xù)澆注,，一次完成澆完包襯外層,，初凝6〜8h再進(jìn)行包襯內(nèi)襯澆注。
3.4 脫模
脫模后須連同內(nèi)模靜置24h以上方可脫內(nèi)模,，脫模時(shí)天車(chē)吊要對(duì)準(zhǔn)內(nèi)模中心,，緩緩地把內(nèi)模吊出。
脫模后自然養(yǎng)護(hù)48h以上,，養(yǎng)護(hù)溫度應(yīng)控制在15〜30℃,。環(huán)境溫度低時(shí)可用加熱燈烘烤。
3.5 烘烤
澆注好的包襯水分不易排出,，故烘烤時(shí)升溫不得過(guò)快,，以防爆裂。烘烤分為2個(gè)階段,，第一階段用木柴烘烤,，開(kāi)始加少量木柴點(diǎn)燃，隨溫度的升高邊烘烤邊加木柴,，烘烤24h后再進(jìn)入第二階段,。第二階段烘烤前先平鋪一層粘土磚，并抹一層耐火粘土與焦粉混合的涂料作保護(hù)層,，再用換下來(lái)的紅熱鐵液包倒扣在上面烘烤36h以上,，刷一層石墨涂料方可使用,。
4使用效果
原耐火磚包襯除使用壽命短外，最大的缺點(diǎn)是容易發(fā)生漏包,。澆注料包襯不易壞,，從2002年4月至今未壞，比普通耐火磚包襯使用壽命提高了幾十倍,，更重要的是消除了漏包現(xiàn)象,，且易烘烤，易倒包清渣,。
澆注料包襯經(jīng)過(guò)兩年多的使用,，效果明顯，為了在鐵液包上推廣應(yīng)用,，以下問(wèn)題有待進(jìn)一步研究,。
(1)澆注料包襯較容易粘渣鐵，當(dāng)溫度低或鐵液氧化時(shí),，渣易附在包襯上,，澆注時(shí)鑄件易進(jìn)渣。因此有必要在澆注料中加一種抗渣性能好的元素,。
(2)澆注料包襯雖使用壽命長(zhǎng),，但散熱是耐火磚包襯的1.3倍。公司只能在12t以下鐵液包上使用,。在大包上用澆注料,，鐵液溫度下降快，不適用沖天爐連續(xù)熔化澆注特大型鑄件,。當(dāng)有電爐和保溫爐后，澆注料將在15〜25t鐵液包上試驗(yàn)應(yīng)用,。