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      鋼包用輕重質復合保溫磚的開發

      添加時間:2018年1月15日  瀏覽次數:

             精煉鋼包永久襯用輕重質復合保溫磚的重質部分相當于高鋁磚,輕質部分相當于粘土質隔熱磚。實際使用表明,采用超重質復合保溫磚作鋼包永久襯,節能效果明顯,可以獲得顯著的社會經濟效益。

             復合磚的重質部分,主要起安全襯的作用,防止鋼包工作襯蝕穿時事故的發生。國內鋼廠過去大都采用粘土磚作永久襯。在硅酸鋁質耐火材料中,Al2O3含量和制品的顯氣孔率是影響抗渣性的決定因素。制品AL2O3含量和顯氣孔率變化對抗渣性的影響如圖1所示?乖囼炈脿t渣是堿度為3.4左右的45#鋼還原渣。從圖1可以明顯看出,Al2O3增加,抗渣性提高;顯氣孔率降低,抗渣性提高,在A1203含量和顯氣孔率這兩個因素中,顯氣孔率對制品抗渣性的影構最為明顯。

      圖1 1500℃、1600℃時保溫30min的氣孔率、Al2O3含量與侵蝕深度的關系

             鑒于此,選用高鋁質作為重質部分的材質,以補償用粘土磚作安全襯時的不足。采用高鋁質與由65%焦寶石、15%I級礬土和20%粘土制成的坩堝作抗渣試驗。鋼渣為冶煉軸承鋼的氧化期爐渣,試驗溫度1400℃,保溫3h,試驗后試樣的照片如圖2所示。

      圖2 粘土質和高鋁質坩堝靜態抗渣

             從熔渣對試樣的侵蝕線可以明顯看出,粘土質坩堝(圖左)渣蝕嚴重部位已接近蝕穿坩堝壁,而高鋁質坩堝(圖右> 渣蝕嚴重部位仍有4mm左右(坩堝壁厚度均為6mm),因此選用高鋁質作為輕重質復合保溫磚的重質部分是可行的。

             1.1.2 輕質邡分材質的選擇

             從經濟和輕重質之間的牢固結合考慮,經試驗,采用化學組成接近粘土質的配料是可行的。輕質部分要求有好的隔熱效果,熱導率應≤0.5W/(m·K)。

             1.2 添加劑試驗

             采用一級礬土熟料、三級礬土熟料、粘土質多孔熟料、高鋁質多孔熟料、漂珠、生粘土為主要原料,在統一配方的基礎上,開展了添加劑對復合保溫磚性能影響的研究。在燒成后線變化基本相同的情況下,測定了對輕質部分容重的影響。

             1.2.1 體積穩定劑加入量對輕質部分容重的影響

             圖3為體積穩定劑加入董與容重的關系曲線。從圖3可以看出,隨著體積穩定劑加入量的增加,輕質部分的容重降低,當相對加入量由1%增加到3%時,容重由l.45g/cm3降低到1.26g/cm3。

      圖3 體積穩定劑加人量對輕質部分容重的影響

              1.2.2 抗壓劑加入雖對輕質部分容重的影響

             圖4為抗壓劑加入量與容重的關系曲線。從圖4可以看出,抗壓劑加入量的變化對輕質部分容重的影響比體積穩定劑明顯,抗壓劑加入量的增加可使輕質部分的容重明顯降低。

      圖4 抗壓劑加入量對輕通部分容重的影響

             1.2.3 增孔劑加入置對輕質部分容重的影響

             圖5為增孔劑加入量與容重的關系曲線。由圖5可以看出,增孔劑相對加入量由3%增加到5%時,容重由l.38g/cm3降到1.16g/cm3。

      圖5 增孔劑加入量 %

             1.3 不同成型壓力輕重質復合保溫耐火磚輕質部分容重的影響

             采用同一種輕質配料,用不同成型壓力壓成試樣,其容重如表1所示。

      表1成型壓力對輕質配料容重的影響

              由表1可以看出,成型壓力從40MPa增加到lOOMPa,容重增加O.lg/cm3左右。為了增加結合強度,調整添加劑加入量,采用8OMPa壓力為宜。

              1.4 燒成溫度

              輕重質復合保溫耐火磚的燒成溫度主要由輕質材料所決定。試驗表明,復合保溫耐火磚的燒成溫度隨著所用輕質部分材質的質量波動于1200~1300℃。

              1.5 輕重質復合保溫磚復合面的結合強度

              為了了解復合磚復合面的結合強度,在試驗室條件下,選用一組輕、重質配料,將兩種料分別裝入25mmX25mmX125mm的抗折試樣模型中,輕、重質加料比為輕:重=1:2.2;加入量各占50%,然后以1OOMPa的壓力成型。燒成后,測得輕質部分容重為1.27g/cm3。沿結合面作抗折強度試驗,冷態抗折強度為6.58MPa。由此可見復合面的結合是相當牢固的。

               結語

               輕重質復合保溫耐火磚的研制成功,為鋼包保溫開辟了一條新途徑。根據武鋼第二煉鋼廠的試用結果,即使采用機械拆包,只要改進磚型和砌筑方法,也可提高使用壽命。 輕重質復合保溫磚的隔熱效果與中輕質澆注料相比,可使鋼包表面溫度降低50C左右。

               輕重質復合保溫磚除了用于精煉包作永久襯外,尚可用于其它熱工窯爐作為安全保溫襯砌材料,還可用于建材、電子、化工等工業的熱工設備中作為爐襯砌筑材料,其應用前景非常廣闊。

      關鍵詞:輕重質復合保溫磚   保溫磚      
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