隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展,,對鐵水罐用耐火材料的要求越來越高,我國鐵水罐多用一般粘土磚,,其爐齡均不高,,如國內(nèi)某鋼廠75t鐵水罐其爐齡在400次左右,磚片時有剝落,,對產(chǎn)品質(zhì)量造成一定影響,,且折罐頻繁,費時,,費力,。為此,試驗研制低氣孔粘土磚,,以滿足生產(chǎn)的需要,。
2 試驗
2.1 泥料顆粒組成對坯體致密程度有著重大影響
將普通粘土熟料破碎成5~3m、3~1mm,、<1mm三個粒級,,用<1mm顆粒打筒磨粉(<0.088mm占85%以上)。做堆積密度試驗,,堆集密度較大,。
2.2 選用致密原料是獲得低氣孔率制品的關(guān)鍵
采用死燒粘土熟料,,死燒結(jié)合粘土,河南白焦寶石等原料作實驗,,發(fā)現(xiàn)當吸水率指標<3時,,效果較好。
2.3 制樣
把上述三種原料分別破碎成5~3mm,、3~1mm,、<1mm及≤0.088mm,分別加入添加劑,,制成六種泥料,,其混煉刻順序為顆粒、結(jié)合劑,、混勻后,,在260t摩擦壓磚機上,用標準磚模壓制成磚坯,,打擊6~8次,,在干燥窯內(nèi)110℃烘干15h,待磚坯水分<1%時,,即裝窯入隧道窯燒制,。最高燒成溫度1420±10℃,保溫8h,。 通過幾輪試驗,,其理化性能如下:
Al2O3:42.3%,F(xiàn)e2O3:1.5%,,顯氣孔率:12.72%,,荷重軟化溫度:1450℃,常溫耐壓強度:58.8MPa,,熱震穩(wěn)定性:1100℃水冷>5次,。
2.4 使用
低氣孔粘土磚在該廠75t,鐵水罐上試用,,罐體全部采用低氣孔粘土磚砌筑,,用普通粘土火泥砌縫。烘罐用煤氣槍,。在烘罐用煤氣槍,,在烘罐過程中,未見剝落和掉片現(xiàn)象,,無裂紋產(chǎn)生,。使用過程中,磚縫嚴密,整體性強,,鐵水倒出后,,磚表面呈棕褐色釉狀、光滑,、掛渣少且較均勻,,使用壽命超過1000次,比一般鐵水罐磚的使用壽命提高了2倍多,。
4 分析與討論
選擇致密高,、吸水率低的原料,通過合理級配是制得低氣孔磚的關(guān)鍵,。我公司燒制低氣孔粘土磚時,,最高溫度一般控制在1350~1380℃,適當提高低氣孔磚燒成溫度(1420℃),,制品收縮略有增加,,從而使制品體積密度稍有增加,低氣孔率得以降低,。
由于添加劑的加入,,燒制過程中,制品內(nèi)部形成大量的微氣孔,。制品在整體斷裂前,,內(nèi)部的微氣孔對制品的斷裂有阻止和擬制作用。作為高溫熱震條件下使用的鐵水罐磚,,嚴重的是內(nèi)部熱應(yīng)力引起的熱剝落,當適當降低氣孔率,,且生成大量微氣孔時,,在熱沖擊下,制品內(nèi)部斷裂長度變短,,數(shù)量有所增加,,裂紋相互交錯形成網(wǎng)狀的程度增強。因此,,制品斷裂時需要的斷裂能增加,,可有效地提高制品的熱震穩(wěn)定性,使制品抗剝落性能得以提高,,從而使鐵水罐爐齡大大提高,。
5 結(jié)論
5.1 采用低吸水率的粘土熟料作為主要原料生產(chǎn)低氣孔粘土磚是可行的。
5.2 適當提高燒成溫度(較普通粘土磚而言,,)可以降低制品的氣孔率,,提高體積密度。
5.3 使用添加劑可以使制品形成大量微氣孔,從而在制品氣孔較低的情況下,,提高熱震穩(wěn)定性,。
5.4 應(yīng)用于鐵水罐上,比一般鐵水罐磚提高使用壽命達兩倍以上,。若推廣到湘鋼的鐵水罐上使用,,其經(jīng)濟效益將非常顯著。