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1、无磷喷补料的研制及探讨?28?陶瓷2O1O.No.4无磷喷补料的研制及探讨靳蛟(济钢耐火材料有限责任公司济南250200)摘要纯净钢是目前钢铁生产的重要发展方向,其生产离不开低杂质的耐火材料.为生产高质量的低磷钢,笔者对电炉喷补料配比及添加剂进行改进,研制了无磷电炉喷补料,从而降低钢水中磷含量,满足了钢厂纯净钢的生产要求.关键词喷补料结合剂抗侵蚀性附着率近年来,我国炼钢技术有了很大的发展,为了提高生产效率及产品质量,对高纯度,高清洁度钢的质量要求越来越高,钢水在电炉中精炼程度越来越高,这些特点都使
2、得电炉的使用条件更加苛刻,耐火材料的损毁程度越来越严重,尤其是存在不均衡蚀损.纯净钢是目前钢铁生产的重要发展方向之一,为确保纯净钢的生产,这就要求炼钢用耐火材料尤其是喷补料尽量少的带人杂质,因此无磷或低磷电炉喷补料的改进势在必行.1研制思路笔者研制的产品为一种电炉喷补料,属于电炉炼钢技术领域,用于对炉衬大面积或局部蚀损部位进行喷涂修补.本工作以获得具有磷含量低,附着率高,使用性能好等特点的喷补料为目标.而喷补料则是延长使用寿命的必要材料,原材料的选择是决定喷补料耐用性的主要因素之一.喷补材料应具备
3、以下性能:①材料不用磷酸盐结合剂,避免磷的引入.②附着性强,烧结性好.③强度高,抗剥落性和耐侵蚀性好.喷补料的磷含量,附着性,烧结性,耐侵蚀性能取决于其原料的组成,粒度分布及结合剂的选择,因此将研制重点放在原料,结合剂及外加剂的选择上.2原料的选择2.1原料的初步选择所用主要原料由镁砂(MgO≥95)为骨料,电熔镁砂细粉(MgO≥96),活性a一氧化铝微粉(AI2O.≥99.5),消石灰为结合剂配以X硅酸盐结合剂原料为辅料表l试样配料组成(质量)和Y原料促凝剂构成的电炉喷补料.为保证钢水的品质,不
4、引入磷采用硅酸盐结合剂,不用磷酸盐作结合剂;为了提高附着率及保证补料达到良好的烧结,本产品加入适量的镁铬尖晶石粉;添加一定量的氧化铝超微粉在其烧后可提高抗折粘附强度;基质细粉也起着非常重要的作用,没有高基子的细粉做依托,则喷补料的附着率及耐浸蚀能力会大大降低,因此,本产品对基本细粉全部采用优质96电熔镁砂粉以保证喷补料的质量.为使喷补料具有合理的粒度组成,确保喷补时较高的附着率和良好的耐用性,我们采用相同的原料,结合剂和添加剂,对不同粒度组成的喷补料进行了物理性能和作业性能实验.喷补料的粗颗粒所占
5、比例一般不应过大,且临界粒度以3mill左右为宜,否则喷补料的回弹率会明显上升.通过对充分考虑喷补料成分,材料分散性,聚合及润湿,附着率及易烧结程度等确定2Ol0.NO.4陶瓷?29?了喷补料在硅酸盐结合剂,镁铬尖晶石粉,a一氧化铝微粉同数量的情况下进行试验比较,见表I.2.2试样制备及性能测试将配制好的料加水混合均匀后,倒人模具中振动成形为40mln×40mm×160mm试样,在室温下养护24h后脱模,分别经1l0℃×24h,I500.C×3h热处理.测量热处理后试样的线变化率,体积密度,抗折强
6、度,耐压强度.2.3喷补料理化性能指标实验试样配料理化指标见表2.表2试样配料理化指标项目1#2#3#化学成分(%)MgO1lO℃×24h体积密度(g/)1500℃×3hl1O℃×24h抗折强度(MPa)i500℃×3hllO℃×24h耐压强度(MPa)1500℃×3hl500℃×3h烧后线变化率()加水量附着率75≥75≥75≥2.50≥2.50≥2.45≥2.40≥2.40≥2.35≥4.O≥4.O≥3.5≥5.O≥5.0≥4.5≥15≥l5≥l3≥23222O一1.2一i.2一i.41lll
7、l28O9O9O由表2分析可知,l大颗粒多附着率低,反弹率高;3颗粒细,加水量大,强度低.喷补料的颗粒组成对附着性和烧后强度都有很大影响,细颗粒能改善粘附性能,可塑性好,喷补料附着率高,但喷补时用水量较大,使材料体积密度低,气孔率高,抗剥落性差,耐侵蚀性不好;粗颗粒可使喷补层稳定,喷补料密度高,耐用性好,但粗颗粒过多时喷枪容易堵,附着率低,回弹率高,损耗大,严重时会影响喷补效率和使用效果.通过不同颗粒组成喷补料体积密度,耐压和抗折强度等物理性能的比较,并根据现场实际操作情况,确定喷补料粗颗粒(3～
8、1mm):中颗粒(1～o.088mm):细粉(<0.088mm)为35:30:35的颗粒级配比较好.3配方的研制改进3.1结合剂调整一定量的氧化铝超微粉在其烧后可提高抗折粘附强度,但因其价格昂贵,加入量越大成本越高,因此其加入量应控制在小于4.为使喷补料喷补达到良好的烧结,本试样加入8的镁铬尖晶石粉.调整硅酸盐x结合剂加入量做实验,配比如表3所示.表3试样配料组成(质量)abc镁砂骨料3～1mm镁砂骨料1～Omnl96电熔镁砂细粉镁铬尖晶石粉a一氧化铝微粉X硅酸盐结合剂Y促凝
