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钢纤维增强耐火浇注料

作者:admin 发布日期: 2020-01-15 二维码分享

将一定尺寸的耐热钢纤维(长度约为20~35mm,截面面积约为0.13~0.2cm2)加入由耐火集料、结合剂和外加剂组成的混合料中的可浇注耐火材料,称为钢纤维增强耐火浇注料。同不加热耐热钢纤维的浇注料比较,此类浇注料具有如下特点:

(1)可抑制浇注料在养护、烘烤和高温使用中产生收缩;

(2)提高浇注料的韧性、抗机械冲击性和力学强度;

(3)提高浇注料的抗热震性能;

(4)防止浇注料内产生的微裂纹在热应力和机械应力作用下扩展或延伸而导致发生断裂或剥落。

用于增强浇注料的耐热钢纤维的外形尺寸,截面形状以及加入量对增强效果均有影响。纤维的外形有直线状、波纹状、锯齿状、订书钉状等,纤维的截面形状有圆形、方形、菱形、月牙形等。现在一般多采用截面为月牙形(用熔抽法生产的)直形纤维,这种形状纤维可增大钢纤维与浇注料基质之间的接触面积、增大摩擦力,又不影响混合搅拌作业性能,易于均匀分散在浇注料基体中。

现在用于增强耐火浇注料的耐热钢纤维材质与品种较多,但比较广泛采用的只有5种牌号,其合金成分与性能见表17-18.一般在1000以下,单面受热的浇注料衬体是采用ME304ME430牌号的不锈钢纤维增强,而在1000以上,则是采用ME446ME310ME-330牌号耐热不锈钢显微增强。



钢纤维增强浇注料的主要作用在于提高在应力作用下的应变性能,从而提高浇注料衬体的韧性、力学强度和抗热震性,钢纤维加入量的不同其增强效果是不同的。图17-11Al2O3含量为33%SiO2含量为53%的铝硅质浇注料中,加入不同量的ME430不锈钢纤维时,在8001200下的应力(荷载)-应变特性曲线。可以看出:加入5%钢纤维后可显著提高其力学强度和应变量,有增韧效果。


钢纤维增强浇注料衬体的使用效果,也与其制作工艺有密切关系,因此在制备工艺中必须注意如下问题:

(1)必须根据使用条件选择适当牌号的高温合金钢纤维和其加入量(一般在1%~3%),加入量过多有反作用;

(2)混合搅拌时,.好先将干浇注料加水搅拌均匀,然后再加入钢纤维搅拌均匀,这样不仅使浇注料自身易混合均匀,而且也不会因搅拌时间过长、因搅拌叶的反复搅动而使钢纤维弯曲变形;

(3)振动成型时,一般.好采用附着式振动器,从模型外部施加振动力,以使钢纤维能无取向均匀分布,不宜采用插入式振动棒施工,否则会破坏钢纤维的均匀分布。而制作预制件(块)时,也可采用平面振动台施工。

(4)钢纤维增强浇注料多半用于构筑只与高温气体、或固态物料接触的工业窑炉衬体,如电炉炉顶、钢包包盖、加热炉炉顶、均热炉炉盖与炉墙、热处理炉衬体、高温旋风分离器内衬、水泥回转窑冷却筒内衬,以及竖式焙烧炉内衬等。也可用于作与高温熔体不连续接触的容器、流槽和构件等,如电炉出钢槽、喷射冶金用整体喷枪、吹氩枪、铁水脱硫搅拌器。因为不连续(间歇)使用的场合下,温度波动大、热应力和机械应力大,用钢纤维增强可改善其抗热震性和耐机械振动性。

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