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防爆裂铁沟浇注料的研究

黄建坤  
【摘要】:高炉出铁沟采用Al_2O_3-SiC-C质浇注料是当前发展的方向,它具有通铁量大、使用寿命长、耐火材料消耗低、施工方便等特点。但对仅有单出铁口铁沟的中、小型高炉还无法采用,问题主要是不能满足浇注料快速烘烤防爆裂的要求。 以各种粒度棕刚玉、SiC、325目白刚玉、球沥青、硅粉等为主要原料,AC发泡剂为防爆剂,分别以Secar71水泥、硅灰和硅溶胶为结合剂,采用综合热分析法研究了三种结合系统浇注料防爆裂机理和浇注料性能,并进行了工业试验。结果表明:通过对泥浆基质差热-热重曲线的测定分析,得出了加入AC发泡剂能降低浇注料失水温度,而且失水温度范围变大,因而提高了浇注料的抗爆裂性能。AC发泡剂提高浇注料抗爆裂性能的机理在于:在水泥结合系统中,与水泥及水反应生成气体,气体的逸出,也将在浇注料中形成微细的开口气孔,有利于水分的排除提高了抗爆裂性能,随着AC发泡剂加入量的增加,经不同温度处理后试样的抗折强度、耐压强度和体积密度都有不同程度的下降,抗渣能力降低,显气孔率升高。AC发泡剂加入量为2a比较合适;硅灰结合的系统中加入电熔MgO形成M-S-H凝胶,不仅能提高浇注料的强度,而且在加热过程中缓慢脱水,有利于浇注料的快速烘烤,提高浇注料的抗爆裂性。MgO加入量少强度小,加入量过多,与原本在样块表面生成的SiO_2保护膜反应生成Mg_2SiO_4,导致样块表面骨料裸露,所以加入量在3%~6%之间为宜;硅溶胶结合的浇注料失水在100℃左右,失水平缓,有利于提高浇注料的防爆裂性。添加0.05%的三聚磷酸钠(STP)作为减水剂,浇注料的流动性和抗爆裂性好。硅溶胶结合的浇注料形成-Si-O-Si-凝胶网络结构,中低温强度较好,高温不产生低熔点相物质,生成莫来石进一步增强强度,但膨胀比较大,抗渣侵蚀差。


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