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耐火骨料對澆注料的作用

p3试机号金码查询今天晚上 www.obxdqc.com.cn 作者:   日期:2017-09-16  來源:  關注:9

耐火骨料是耐火澆注料組織結構中的主體材料,用量約為70~,其骨架作用,也影響其物理力學和高溫使用性能,對鋼包耐火澆注料尤為明顯。因此,應根據實際情況和技術配方要求,合理選擇耐火骨料的品種、臨界粒徑及顆粒級配,以獲得高技術鋼包耐火澆注料。

在基質組成相同的情況下,采用不同品種的耐火骨料制成耐火澆注料,其骨料與基質料的質量比為7:3.表1為澆注料用耐火骨料的理化性能。棕剛玉體積密度較大、吸水率低,顆粒變焦圓滑且致密,故拌料在相同流動度時需水量較少;特級礬土熟料的體積密度較小,吸水率居中,顆粒有棱角、氣孔較多,故拌料時需水量較大;白剛玉體積密度居中,吸水率大,顆粒多棱角且有縮孔,故拌料需水量最大。

表1  澆注料用耐火骨料的理化性能

骨料品種

化學成分/%

顆粒體積密

度/g·cm-3

吸水

率/%

顆粒外觀

Al2O3

SiO2

TiO2

R2O

特級礬土熟料

白剛玉

棕剛玉

87.3

99.5

93.0

4.0

0.1

1.0

5.0

?

3.2

0.38

0.42

0.10

3.36

3.48

3.89

1.29

3.28

0.37

棱角、氣孔較多

多棱角、高縮孔

邊角較圓、致密

表2  耐火不同品種對澆注料性能的影響

項目

品種

溫度/℃

110

1100

1400

1600

體積密度/g·cm-3

白剛玉

棕剛玉

特礬

3.15

3.33

3.02

3.10

3.27

2.97

2.94

3.12

2.94

2.93

3.25

3.12

抗折強度/Mpa

白剛玉

棕剛玉

特礬

3.1

5.0

6.2

8.2

14.3

11.5

15.1

20.0

24.4

18.6

30.0

37.1

燒后線變化/%

白剛玉

棕剛玉

特礬

?

0.07

0.25

0.14

1.65J

1.92

0.87

2.00

0.62

-0.68

上表為耐火骨料品種對澆注料性能的影響。從表中看出,棕剛玉、白剛玉和特礬配制的耐火澆注料,其體積密度一次遞減;隨著加熱溫度的升高,澆注料的體積密度遞減,只有特礬和棕剛玉配制的澆注料,在1600℃燒后的體積密度大于烘干的體積密度;澆注料的抗折強度則隨之不斷增大,白剛玉的增大較少,特礬的增大較多,棕剛玉的居中;隨著燒結溫度的升高,白剛玉骨料配制的澆注料,其燒后線膨脹增大,在1100~1400℃之間,因形成較多的尖晶石等礦物,燒后線膨脹急劇增大。在1400~1600℃之間,該料含雜質較少,故燒后線膨脹持續而平穩的增加,到1600℃仍約有2%的線膨脹;棕剛玉和特礬骨料配制的澆注料,其變化規律基本相似,1400℃燒后線膨脹最大。到1600℃燒后,因特礬中SiO2含量及R2O含量最高,產生較多的液相量,抵消了生成MA和CA6伴隨的體積膨脹,故該種料呈現為燒后線收縮,對鋼包耐火澆注料的使用是不利的。這也是采用的特礬或一礬作鋼包耐火澆注料時,需添加較多的鎂質材料的緣故;棕剛玉骨料澆注料的1600℃燒后線變化,在兩者之間,其燒后線膨脹為0.62%。

高技術鋼包耐火澆注料的一個特點是,將耐火骨料臨界粒徑從約為10mm擴大到25mm左右,以提高其抗熱震性。表3為粗大骨料澆注料的抗剝落性能試驗結果。用剛玉鎂砂尖晶石質耐火澆注料做成標磚試樣,放進1450℃的電爐中加熱一定時間后,取出試樣在空氣中強冷至室溫,再反復循環,測定其表面開裂情況。表中△表示試樣完好,×表示試樣開裂?!獵蕉?,表示試樣開裂也多。

表3  粗大骨料澆注料的抗剝落性能試驗結果

試樣冷熱循環次數/次

3

4

5

6

7

8

澆注料

未加粗大骨料

×

××

××××

×××××

×××××

添加粗大骨料

×

××

××


添加粗大骨料的耐火澆注料,抗剝落性能比未加粗骨料的好,即提高了抗熱震性。通過巖相分析認為,添加粗大骨料后,裂紋形態發生了偏移和分岔,抑制了長裂紋并改變方向,也阻止了基質內裂紋的擴散,故提高了澆注料的抗剝落性能。某廠在鋼包耐火澆注料中添加20~25mm的粗大骨料7%,就減少了鋼包襯的裂紋,提高了包齡。當粗大骨料在耐火澆注料中用量過多時,將沿著粗大骨料或與之相連的裂紋增多,則降低耐火澆注料的抗熱剝落性,影響其使用。粗大耐火骨料的用量,應兼顧鋼包耐火澆注料的全面性能,經試驗確定。 

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