钢包轻质化性能及其影响因素
发布日期： 2019-08-26 10:53:14 阅读量（340） 作者：随着钢铁冶炼技术的快速发展，为适应快节奏，一部分的钢厂为了达到钢包的轻质化，不仅减小了钢包永久层的厚度，更夸张的钢厂甚至消除了永久层，这样的做法虽然可以使得钢包轻质化，减少耐火材料的使用量，可以使得钢厂的效益得到增加，但是这样的做法同样也带来一些弊端，使钢包的保温性能大大降低，同时也带来钢包的寿命短的影响，对钢厂生产的安全也不能提供保障。针对现在的问题现提出一种新型的钢包结构采用新的耐火材料来实现钢包的轻质，同时钢包的保温性能也得到了提升钢包的保温性能，同时，新的结构和材料也有助于提高钢包的使用寿命，同时还有利于降低耐火材料消耗和扩大钢包容量。但是，与此同时，对钢包的轻量化急需要迫切的深入研究。
开发保温性能好、强度高、轻质化、使用寿命长的耐火材料，材料成本低的轻量保温耐火材料势在必行，符合当代传统制造业的发展要求。通过对某钢厂的钢包进行建模，将复合绝热板用于新型结构中的复合绝热层中，可以有效的提高钢包的保温性，采用漂珠作为主要轻质保温材料为主要材料，加入高铝水泥和各种微粉、骨料，优化各种微粉、骨料的配比，以此浇注料制成保温砖，下面将对各种的原料进行试验，得到最佳的合理配方，原料化学成分如表1所示。
表1 各种原料的化学成分
1、微粉对性能的影响
为了改善轻质隔热浇注料在常温和高温条件下的性能，查找资料后了解到，需要在浇注料中加入微粉，因此，新型的浇注料除了使用常规的高铝水泥外，还需要在浇注料中添加了各种细粉，例如SiO2微粉，SiO2粉的主要作用改善浇注料的流动性，增强钢包的耐高温性。因此，在轻质浇注料中添加SiO2有助于提高浇注料的室温和中温性能下的使用效果，由实验结果可以得到其加入量可控制在2.5%~3.5%左右。
2、轻质骨料加入的影响
浇注料的除了加入少量的微粉，还需要加入一些轻质骨料，加入骨料的主要原因是，轻质骨料具有很强的吸水功能，体积密度比较低，可以使整体的浇注料的密度很小。在制作浇注料的时候最好事先混合浇注料，然后加入轻质粘土集料，必须是以这样的顺序，才能保证获得良好的施工性能。
图1 体积密度与骨料加入量关系曲线
图2 耐压强度与骨料加入量关系曲线
由图1和图2可以知道，体积密度随着骨料的加入量的增加而降低，主要是由于，轻质骨料具有轻质化的性能，随着骨料的加入量增大，浇注料的耐压强度逐渐减小，因此不是骨料的加入量越多越好，因此要合理设置加入量。
2.2.3漂珠加入的影响
空心漂珠是从发电厂粉煤灰中精选而成，而外观为白色或灰色流动性好。由于漂珠的导热系数小，绝热性能好，耐火度高，抗压强度高，堆密度低是一种优质的绝热材料，也是优质的轻质绝热耐火材料。因此，由浮珠制成的绝缘层作为主要材料可以改善浇包的绝缘性能，可以明显降低保温层的体积密度，添加空心珠量控制在5%〜10%是合适的。
图3 体积密度与漂珠加入量关系曲线
图4 耐压强度与漂珠加入量关系曲线
从上述原料的关系曲线和添加量可以得出结论，添加聚集体的珠粒可以显着降低浇注料的体积密度，增加表观孔隙度并不容易，但强度降低，合理分配骨料、微粉和漂珠的加入量让浇注料的体积密度在5.1g/cm3~6.8g/cm3，为后续新型钢包保温层的设计提供物性参数条件。
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