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整体浇注炉盖延长使用寿命的方法

发布日期: 2017-03-23 00:00:00    阅读量(494)    作者:

20世纪60年代,我国电炉盖三角区已运用了耐火预制块,主要材质有刚玉质、铬刚玉质、髙铝质、莫来石质等。耐火预制块因整体性和抗侵蚀性较好,砌筑施工 简便、施工质量相对有保证,使电炉盖整体质量有了很大提髙。

一般超高功率电炉盖三角区采用刚玉(铬刚玉)质预制件。某耐火材料公司生产的制品 A与C,主要采用电熔白刚玉或致密刚玉,临界颗粒为5mm,以氧化铝水泥(Al2O3>80%)作 结合剂。为提高刚玉制品烧结性能,加入了一定量超细粉和外加剂。铬刚玉制品则加入部分优 质氧化铬粉(Cr2O3>95%)或铬刚玉粉(Cr2O3含量约13%左右),以提高高温使用过程中渣 的粘度,减薄熔渣渗透层,改善制品的抗渣蚀性。太耐刚玉与铬刚玉质预制块用于张家港润忠 钢铁公司、淮阴钢厂、南京钢厂的超高功率电炉盖三角区,寿命均在150炉左右。

丹东某厂生产的刚玉浇注料B的主要原料为刚玉(Al2O3 98.9%),以电熔纯铝酸钙水泥为结合剂(Al2O3 80%,Fe2O3 0.7%,SiO2 0.5%)。为提高浇注料中温强度和改善其流动性, 加入部分α-Al2O3超细粉(小于1微米占60%以上),其比表面积为6.8m2/g,为增加水泥的 分散性,减少浇注料加水量,加入有机减水剂,外加水量5. 5%。经1500℃,5h煅烧的试样, 在显微镜下观察制品组织结构致密,颗粒分布均匀,基质相中细颗粒周围为微粉包围,具有良好的耐碱蒸汽侵蚀性,抗剥落和足够的中温强度,该浇注料用于天律钢管公司超髙功率电炉三角区,共捣制28个炉盖,使用寿命最高为117炉,最短92炉,平均使用寿命103炉,达到了钢厂的技术要求,取代了进口产品。

高铝质和莫来石质预制块广泛用于高功率电炉盖三角区。某耐火材料厂的制品D和F采用矾 土或莫来石作骨料,以氧化铝水泥(Al2O3>80%)作结合剂,以低水泥形式结合,CaO含量 一般为1.0%〜2.0%之间,配以超细粉和高效外加剂。因CaO含量较低,在高温下产生的液 相量少,各温度阶段强度较高。制品抗渣蚀性强,耐热震性好。

洛阳某厂生产的高铝浇注料E以特级矾土熟料为骨料,烧结刚玉粉掺合料,铝酸钙水 泥为结合剂,外掺少量的外加剂和一定数量的耐热钢纤维。经浇注养护、干燥的制品,具有好 的耐热震性和高温体积稳定性。在10t电炉顶(φ3.8m)电极孔(φ420m)区域使用,比I等高 铝砖寿命33炉提高15%。

为提高耐火浇注料的质量,可采取以下工艺措施:

1)集料起骨架和支撑作用,基质则起 填充孔隙、包裹集料及连接骨料的桥梁作用,因此纯度高、杂质少、高溫体积稳定的原料是首 要条件。

2)为获得良好的高温性能尽量控制CaO含量,亦即尽量减少水泥用量。CaO含量增 加液相量则随温度升高大幅度增加;

3)添加适量Al2O3以提高中温强度。在中溫阶段α -Al2O3 与CaO 和 CA 发生以下反应:CaO+Al2O3→CaO • Al2O3体膨胀为19.6%。CaO•Al2O3 +Al2O3→CaO• 2Al2O3 体膨胀为12.86%。此膨胀作用弥补浇注料因脱水和晶型 转化引起的体积收缩,改善了中温强度;

4)加入适量软质粘土作烧结剂,促进液相生成和烧结作用以期形成陶瓷结合;

5)改善料在烧结过程中产生的体积收缩,掺入在高温下产生膨胀效应的添加剂(蓝晶石、硅线石等);

6)加入耐热不锈钢纤维提高热稳定性增强韧性。

7)加入适量抗爆剂以利水汽顺利排出和改善烘烤质量。

从长期实践看,尽管炼钢新技术发展可能导致电炉盖对碱性材料的部分选择,但是,经过精心挑选的优质原料制成的高铝质炉盖材质,包括含“三石”的新品种,刚玉质、莫来石质等以及采用超细粉结合的浇注料和铬刚玉质等新材料均适应新技术发展的需要。各种炉盖耐火材料的比较见表2-17。

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