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碱性喷射耐火材料

作者:admin 发布日期: 2020-03-13 二维码分享

以MgO或MgO和CaO为主要成分的耐火喷射料属碱性喷射耐火材料。碱性喷涂料主要用于作电炉、转炉、钢包和有色冶金炉的热修补料,以及连铸中间包工作衬涂料。热修补料一般采用干法喷涂,而中间包工作衬涂料采用湿式喷涂法。转炉和电炉用干式碱性喷涂料是用烧结或电熔镁砂、或镁钙砂作为骨料和粉料,用聚磷酸盐或硅酸钠(水玻璃)作为结合剂,及外加剂配制而成的,因此一般称为镁质或镁钙质喷补料。配制喷补料所用的镁砂要求MgO含量大于90%,CaO/SiO2比大于1.8,SiO2含量越低越好,以减少高温下形成低熔融的硅酸盐相。

用聚磷酸盐作结合剂时可采用的聚磷酸盐有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和多聚磷酸钠。也可用聚磷酸盐和消石灰作结合剂,高温下可生成具有较好结合强度的复合盐Na2O·2CaO·P2O5(NC2P)。用硅酸钠作结合剂时要求采用速溶型固态水玻璃,模数以2.5~2.7较合适。

碱性干式喷补料的粒度组成一般为:3~1mm,40%;1~0.088mm,20%;小于0.088mm,40%.普通转炉和电炉用喷补料的理化性能为:

MgO75%~93%,CaO 2%~10%。体积密度2.50~2.70g/cm3,抗折强度:1000℃,3h烧后,3~6MPa;1500℃,3h烧后,3~6MPa;1500℃,3h烧后,5~9MPa.

中间包用湿式碱性喷涂料是由烧结镁砂(或镁钙砂)、结合剂、增塑剂和有机纤维组成的。配制湿式喷涂料的镁砂其CaO/SiO2比可控制在2以上,以使其在高温下能生成β-C2S,此物相在冷却时,约在675℃会转变成γ-C2S,同时伴随有约10%的体积膨胀而导致材料粉化,有助于用后涂层解体脱落。此类涂料中也允许加入少量的生白云石或石灰石细颗粒或粉料,除提高涂料中的CaO,有利于钢液净化外,用后涂料残衬中也含有游离CaO,在喷水冷却时会发生CaO+H2O→Ca(OH)2反应,出现粉化而易于解体。涂料的粒度组成与一般干式碱性喷涂料相似,粒度范围为0~3.5mm.

湿式碱性喷涂料的结合剂也与干式碱性喷涂料相似,可采用速溶聚磷酸盐、或速溶硅酸钠、或复合聚磷酸盐。可采用的增塑剂有软质黏土、羟甲基纤维素、木质素磺酸钙等。喷涂料中加入的有机纤维为短纤维,纤维直径一般为10~40μm,长度1~5mm,一般采用天然植物纤维较好,也可采用人工合成纤维与天然纤维组合成的混合纤维。纤维加入量是根据所要求的喷涂层的体积密度来确定。体积密度是随纤维加入量的提高而降低,一般可在0.5%~3%范围内调控。但纤维必须经过松解后加入,以使其能均匀分布于涂料中。表17-31为中间包用湿式镁质和镁钙质喷涂料的一般理化性能。

表17-31   中间包湿式碱性喷涂料理化性能

材质

镁质

镁钙质

镁钙质

化学成分/%

MgO

SiO2

CaO

≧80

4~6

-----

65~75

≦5

8~10

55~65

≦5

20~35

体积密度/g·cm-3


110℃,24h

1500℃,3h

1.6~20

1.7~2.1

1.7~2.0

1.8~2.1

1.7~2.0

1.8~2.1

抗折强度/MPa

110℃,24h

1500℃,3h

1.5~2.0

4~6

1.6~2.3

5~6

2.0~2.5

5~8

线变化率/%

110℃,24h

1500℃,3h

-(1.0~1.5)

-(2.5~3.1)

-(1.2~1.8)

-(2.0~3.0)

-(1.2~2.5)

-(2.5~3.2)

热导率/W·(m·K)-1

1000℃

≦0.6

≦0.6

≦0.6

中间包湿式碱性喷涂料一般是用螺旋泵喷射机进行施工。泥料通过橡胶软管送到喷嘴,在喷嘴处引入压缩空气将泥料喷射到..衬上。喷涂厚度可根据使用要求而确定,要求使用20~30炉次为45~60mm,使用30~40炉次为60~80mm。喷涂后可对涂层表面由人工作适当修整。


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