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无水炮泥

作者:admin 发布日期: 2020-03-31 二维码分享

无水炮泥的主要组成物与有水炮泥相似,但所采用的原材料材质档次要高些,是由高铝熟料(或黏土熟料、或电熔刚玉)、软质黏土、炭素材料(焦炭、石墨)、SiC、液状有机结合剂和外加剂组成的可塑性泥料。主要用于堵塞大、中型高炉出铁口。所采用的液状有机结合剂有焦油、蒽油和液态酚醛树脂。按所采用的结合剂来区分:无水炮泥有焦油-沥青结合的、焦油、树脂结合的和树脂结合的,此外还有蒽油配加金属粉结合的、炭素材料与含硼化物结合的。

(1)焦油-沥青结合炮泥。焦油-沥青结合剂可以是焦油与沥青分开加入炮泥料中,也可以是先将沥青熔化后加入煤焦油调制成结合剂,再加入炮泥料中湿混练成具有一定塑性的泥料。高炉炮泥用的液状焦油-沥青结合剂的技术性能一般要求为:恩氏黏度(E50℃)14~16,密度1.1~1.2g/cm3,固定碳17%~18%,水分微。

液状焦油-沥青结合剂的加入量对炮泥作业性(马夏值)有较大的影响。随着结合剂加入量的增加,炮泥的马夏值减少,易于挤入出铁口,但炮泥的其他物理性能会降低,因此结合剂的加入量要适当,一般为18%~23%。

焦炭和碳化硅的加入量不但对作业性有影响,而且对用后出铁口的开孔性能和使用性能均有影响,一般加入量以15%~18%为宜,粒度以1~0.3mm50%,小于0.3mm50%为宜。

焦油-沥青结合炮泥的组成和颗粒级配与有水炮泥相似。但采用不同性质的耐火骨料,用相同的组成配比配制的炮泥,其物理性能有所差别,如分别用黏土熟料、矾土熟料和电熔棕刚玉为耐火骨料,其组成比例相同,颗粒级配也相似,用焦油-沥青结合的炮泥的物理性能差异见表17-42,显然以棕刚玉作骨料的炮泥物理性能优于以黏土熟料和高铝熟料为骨料的炮泥。

焦油-沥青结合的炮泥的优点是造价低廉。使用中不蒸发大量水汽,有利于保护高炉炉缸炭砖,但却会挥发出有害气体,污染环境。此类炮泥主要用在中、小高炉上。

(2)树脂结合炮泥。与焦油-沥青结合炮泥比较,树脂结合炮泥具有以下优点:1)使用时只挥发出很少量的有害气体,可改善作业环境;2)硬化速度快,强度好,可缩短泥枪压炮时间。但树脂结合炮泥也存在一些缺点,如混练好的炮泥保存期短,硬化时间难以控制,对挤压充填出铁口作业有一定影响,因此树脂结合无水炮泥仍在不断研究改进中。树脂结合炮泥所采用的树脂为液状酚醛树脂。可以是液状线型酚醛树脂加硬化剂,或液状线型酚醛树脂加甲阶酚醛树脂,或液状甲阶酚醛树脂。酚醛树脂的平均分子量对炮泥的硬化速度有明显影响,一般是随着平均相对分子质量的提高硬化速度加快,硬化速度太快会影响炮泥的作业性能。适合作炮泥用的酚醛树脂的性能如下:外观呈透明淡棕色液体 ,黏度30~50Pa(5~25℃),体积密度(25℃时)1.21g/cm3,游离酚小于5%,游离甲醛小于0.9%,水分小于1.0%,固定碳40%~45%。

树脂结合炮泥一般是用于大、中型高炉,因此材质档次比较高,它是由电熔刚玉(棕刚玉)、碳化硅、石墨、软质黏土、沥青、焦炭粉和添加剂(包括氮化硅或氮化硅铁)组成的。表17-43为树脂结合Al2O3-SiO2-SiC-C质炮泥理化性能。

表17-43  树脂结合Al2O3-SiO2-SiC-C质炮泥理化性能

性能

指标

化学成分w/%  Al2O3

                      SiO2

                      SiC+C

36~40

3.8~4.6

25~35

烧后线变化率/%  300℃,24h

                 1350℃,3h

-(0.1~0.2)

-(0.5~1.0)

抗折(耐压)强度/MPa 300℃,24h

                                 1350℃,3h

8~9(20~23)

6.5~7.0(22~24)

显气孔率/%    300℃,24h

14~15(2.10~2.20)

体积密度/g·cm-3  1350℃,3h

27~29(2.05~2.15)

马夏值(40℃)/MPa

1.4~1.7

树脂结合炮泥的使用效果比焦油沥青结合的炮泥要好,不但可改善作业环境,而且可缩短作业时间,泥枪压炮时间可从焦油沥青结合的炮泥的20min左右缩短到5~7min,打出铁口时间约为20min。可**出铁口深度稳定和稳定出铁操作。

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