高纯均化矾土熟料在高炉出铁沟浇注料上及应用.pdfVIP

高纯均化矾土熟料在高炉出铁沟浇注料上的应用 孙志红孙中强吴树全 沈阳东北大学冶金技术研究所有限公司辽宁沈阳110819 摘要采用高纯均4慨-+-熟料改良优化的出铁沟快干浇注料，整体浇注高炉出铁沟，既延长了高炉出 铁沟使用寿命，又改善了出铁沟浇注料性价比，具有广阔的推广发展前景。 关键词均化矾土熟料，出铁沟，浇注料，应用 伴随着炼铁工艺的进步，高炉向大型化发展，对出铁沟用耐火材料使用性能的要求也越来越高。为 了适应现场的使用要求，筑沟用耐材由最初的捣打料发展为普通浇注料、自流浇注料、快干快烘浇注料 等。随着出铁沟用料的优化改进，使出铁沟修筑施工更加安全方便。现在，大中型高炉出铁沟已普遍使 用优质的A1203．SiC．C质低水泥快干浇注料。浇注料则更耐冲刷，因而使用寿命更长，单沟通铁量由最 初的5—10万t发展为15万t。为了满足产品的长寿命要求，在原料的选用组配上也更加优化，特别是 所选用的刚玉质或氧化铝质主材，逐步向纯度更高的人工合成原料发展。 根据高炉出铁沟长寿化新技术改进的发展要求，经多方面综合设计和论证，研制开发了以高纯均化 矾土为主料的大中型高炉出铁沟浇注料。产品选用高纯均化矾土熟料为主料，配入一定量的优质刚玉、 高纯碳化硅及碳质材料，制成超低水泥浇注料。在南钢2500m3和大钢1260m3高炉出铁沟的使用实践 证明，该产品具有施工流动性好，侵蚀小，耐冲刷性及抗热震性较好等特性以及成本降低，综合效益提 高等特点，单沟1次通铁量在16万t以上。 1试验用原料 根据对现场出铁状况及其工艺参数的调查分析认为，出铁沟用工作衬不但要经受高温渣铁的侵蚀， 急冷急热对浇注体的热冲击，还必须承受渣铁流的冲刷。为此，选用高纯均化矾土熟料为主料，并配入 一定量的致密刚玉、优质碳化硅、氧化铝微粉及高温沥青等制成舢203．SiC．C质系列超低水泥浇注料。 1．1高纯均化矾土熟料 试验中所选用河南B厂产高纯均化矾土熟料为细磨粉料制成的砖坯经1650℃左右高温烧结而成的 熟料。产品纯度高，抗化学侵蚀能力强，颗粒密度达3．4g·cm3以上。由于结构致密，不存在大的气孔 及显微裂纹，吸水率极低，故具有极高的强度。其理化指标见表l。 ·233· 表1高纯均化矾土熟料理化指标 1．2碳化硅及其他原料 选用含量997％的优质黑碳化硅，以特制的高温球状沥青和改性石墨为碳源，配入一定量的致密刚 玉、氧化铝微粉和氧化硅微粉，以纯铝酸钙水泥为结合剂，添加复合快干防爆剂，保证产品的施工及使 用性能。部分原料理化指标见表2。 表2部分原料理化指标(w) ％ 2研制过程 2．1粒度的选择 根据多级组配，进行粒度分布值计算，临界粒度控制在15—20Illlll，并根据试块断面粒度分布状况进 行适当调整，以确定粒度组成。 2．2试样制备 按设计配比，将所称物料在小混砂机中干混均匀后加水混合3rain。泥料放入模具内在GE-85型胶 泥振动台上振动成型，室温放置3-6h脱模。 2．3指标测定 (1)脱模后试样经110℃24h烘干，或再经1450℃3h(埋炭法)煅烧后，测定常温抗折强度、 常温耐压强度、体积密度及烧后线变化率。 (2)将脱模后的试块直接放入已恒温的马弗炉中，保温20rain，测其抗爆裂性，以及烘干试样 1100℃水冷3次强度保持率。 ·234· (3)1500℃3h坩埚法抗渣侵蚀试验，1450℃3h烧后(断面)氧化深度。 3试验结果 3．1粒度组成 浇注料流动性的好坏，直接影响浇注体的施工和使用性能。而粒度分布状况则是影响流动性的主要 因素之一。采用连续级配的粒度组成可获得较低的加水量及较好的流动值。本试验中选用临界粒度20 mm，采用高纯均化矾土熟料进行粒度组配，并根据实际物料的筛分情况，进行粒度分布的调整。通过对 粒度的调整，加水量明显下降，体积密度增加，强度也有一定的提高。 3．2碳化硅及碳的引入 性能。SiC在高温煅烧过程中，还可在浇注体表面形成保护膜，阻止内部材料的进一步氧化。一般认为， 适当增大SiC的粒度有利提高抗侵蚀能力，不利于防氧化，而加入较细的SiC可以充分起到防氧化作用。 为此，采用分级加入的办法，在材料中