低水泥铝镁质浇注料的研制与应用.pdf

褥襄嚣凌 低水泥铝镁质浇注料的研制与应用 口叶叔方唐龙燕黄先德 上海宝相耐火材料有限膺薅上海2 0 1 9 0 l 摘要 以刚玉 a A k 仉微将和镁砂为主要原 辫 研完了嚣牟 攮戌时低拳泥拓镁袋浇注幸 流砖 社 可施工时问 瓣烤抗瀑裂能力 热处理后的践 变化率及强度 抗潦性和热震稳定性的影响 对 浇注爵酶纽霞进行了援纯 嚣发了由不嚣鼷盏曾 料组成的韶镁浇注料 在太型连铸钢包 太型高 炉怼硅德注沟中试 l 获镣7 较好的使用赦嚣 本文还对浇注辩内衬盼损球特征进行了分析 关键词铝镁浇滤料 连铸锏包 脱聩倾注淘 损 坏跨鼙 铝镁质浇注料采用氧化铝和镁砂原料直接制 戚 据援遽H 2 l 这释浇注释在铜龟中使霜 毙翻 有铝镁尖晶石的铝尖晶石质浇注料有更好的耐用 性 为此 采用廉价电熔矾土刚玉悸骨糕研制了 大型钢包接浇注辩 戳降低成本 并尝试将竣浇注 科用于高炉脱硅倾注淘 替代脱硅后耐用性板差 豹A 1 2 瓴 慕 一e 以下穗 s C 髓辩 1原料务实验方寨 实骢采用翦主瑶骨料为电熔矾土剐玉 p 1 电熔致密刚玉 P 2 烧结板状刚玉 P 3 烧结板状 剐玉与逶爨电熔致密雕玉醚台 3 6 实验采罔 多种刚玉 其余均采用P 1 其他原料有电熔镁 砂 a 一朋 也微粉 礁微粉和她铝酸钙水泥 根据 文麸 2 M g o 蕊凡量为5 l o 疆时 浇注辩的 物理性能和抗渣性较好 加人硅微粉可抑制过太 妁镊镁覆瓣翦膨袋反应 毽过多搬人会导瑟邋烧 结收缩和抗渣性恶化 本实验确定M 如7 硅 微粉O 5 M 柏粒度为o 1 5 0 m m A 0 0 7 6 0 蛳 B 0 0 3 3 0 m 拜l e j 小颞蕴与B 按巍定院 例混合 D 一A 1 2 0 微粉l a 6 a 水泥量lc 2 52 蠢熏瓣簇纛纛黧麟l 一5 c 采用复合离效分散剂 2 试验 用跳察法溅定流动值 墨流魂值降为1 3 0m m 时的对阐为可施工对闯 试样 l m m l o o m m 自然养护2 4h 后放人恒温6 0 0 两弗炉内 保 温婶m 诗 观察爆裂与否 评徐嫫烤捷爆裂性 测 定1 0 0 0 至1 6 保温3h 热处理后试样豹线 变化率 耐压强度 用静态坩埚法考核抗渣性 坩 联瘫疆 3 0 l x3 5m m 装浚2 5g 转炉终瀵按 1 6 0 0 3h 条件处理 渣主嚣成分 s i 0 2 1 2 6 F e 2 3 1 2 3 F e 01 5 4 e a o3 9 7 M 如2 3 c a O s i 0 3 1 5 脱硅荆接i 5 0 0 3h 条件处理 脱硅荆 配比为烧结铁矿粉 石灰 3 1 观察侵蚀和渗遥 绪援并 鬟 定嚣穗损失 渗透 酉分率 用4 0m m 4 0 m m 1 6 0 m 试样 经1 5 o 3h 热处理后 于 1 1 0 0 2 0 埘n 循拜水玲5 次 以抗拼强度损失率 对比热震稳定往好坏 3 鳍聚与讨论 3 1 微粉对流动性舳影响 研究了刚玉微粉 A l D 蛐 2 3 5 掣m 趣缨活 性微耪 A 童 D o O 4 6 弘m A l 和A 2 按1 l 混台 A 3 三种口 A k O 微粉对浇注料性能的影响 图 1 鸯鞋承整垮为5 0 驻 壶爨l 霹彝 翅A 粒虞较 粗的A 1 对流动性罄本无贡献 加入械度很细的 A 2 流动性较好 当两者复合加入时流动性最忧 在秘 人量为4 a 时这最夫氆 说胡a A k 0 3 镦粉的 粒度及不同的加 量对浇没料的流动性影响银 收藕日期 l 一1 2 一l O 修回日期 2 0 0 0 一 一2 2 编辑 紫傻兰 万方数据万方数据 帮蠡霈霪 冀蓁蓁蓁冀雾冀蓁l l i 鬟鬟嚣雾羹i l 蘩冀鬟璧鬟蠢雾黧 鬻羹雾篓l 雾嚣l l 蔗鬟嚣 大 使浇注料呈连续的粒度分布 在硅微粉量极低 时 可获得优良的流动性 图I 脚 q 微鼍 种类及添加量对流动值的影响 n g 1E 口缸o f r t s 卸d8 d d 描o no f n A b 仉m i 口o p o w d e ro t h e 丑o wv 劬u e 3 2 M E O 粒度对可施工时间的影响 从表1 可知 M g O 越细 浇注料的可施工时 间越短 硬化加快 这显然是M 一 的析出加速了 水泥硬化所致 加入缓凝剂后 由于水合进程被 抑制 可施工时问相应延长 大型钢包及倾注沟 施工时间较长 需保证可施工时间在1 h 以上 因 此 应考虑M 9 0 的细度 并根据气温情况调节缓 凝剂的用量 衷lM 9 0 粒度对可施工时同的影响 T 铀I e lE 栅o f M g og f a i n 血e 仰p o t I 赴o f t h ec 蛐b l e 可施工时间 m m 粒度 蕊丽 西丽 环境温腰2 3 自然养护 水泥量3 c 3 3 烘烤抗爆裂性能 从表2 可知 无论有无防爆剂 抗爆裂性均与 养护强度有关 不加防爆剂 水泥量达4 c 才能 达到无爆裂 但有明显裂纹 加人防爆剂后 养护 强度有所降低 但水泥量达3 c 就无裂纹 无爆 裂 水泥量为3 c 时 加人不同粒度的M 鲫后 养护强度均有所增加 M g O 越细增加越明显 均无 爆裂现象 但M 9 0 细度为0 3 0 m m 时 试样 有裂纹产生 说明M 舶越细水化生成的水合结晶 体越多 突然受热时导致蒸汽压加大而引发干燥 裂纹 为了避免干燥裂纹及爆裂 除考虑水泥量 及防爆剂之外 还应考虑M g O 的细度 表2 抗爆裂性试驻结果 T a b l e2E I p I 幛i 呻岫t a n o e 养护2 4h 后铡得 2 x 爆袈 o 明显裂薮 o 完好 3 4 M 9 0 粒度对线变化宰及强度的影响 图2 示出了水泥加人量均为3 c 时 不同 M g O 砂粒度对线变化率和强度的影响 结果表 明 除D 在1 6 0 0 时的线膨胀比1 5 0 0 稍大一点 外 各试样的线膨胀及强度变化规律基本一致 均 在1 3 5 0 一1 4 0 0 膨胀至最大 强度稍有降低 温度高于1 4 0 0 时 各试样的线膨胀及强度变化 程度存在很大差异 单独加AA B c 三种粒度 的M 舶 线膨胀及强度变化均较剧烈 M 印粒度越 细膨胀越小 强度急剧增加 M 9 0 砂粒度为复合 粒度D 时 试样线膨胀及强度变化最小 膨胀均 匀 持续 强度增加缓熳 由此可见 铝镁浇注料 的线膨胀及强度变化特征与M 妒粒度及加入方 式有很大的关系 小颗粒和细粉按一定比例混合 加入时 对均衡生成尖晶石引起的膨胀反应有利 保持了更高温度下膨胀的持续性 抑制了高温过 烧结 35 水泥加入量对抗渣性和线变化率的影响 用D 粒度的M 蚰砂 研究了水泥加入量对浇 注料的抗转炉终渣侵蚀性和1 5 0 0 3h 的线变化 率的影响 图3 由图3 可知 水泥加入量对抗侵 蚀性影响不大 对抗渗透性及线变化率有较大影 万方数据万方数据 露褒霈凌 羹雾 蓁羹羹鬟鬟冀黧羹蓁纛纛i 羹霾羹羹鬟i 鬻l 震羹羹鬟蒸蘩鬻霆囊戮l 1 0 l 0 01 2 3 0 01 4 1 5 1 6 0 0 湿度戌 瞄2 a 热处理温度对线褒化率的辩响 F 嬉 2 aP 剁糊a 眦 tI m e a rc h a n g e 摊h e a tt r e a t 帅tt 铷p 蛊 罨 基 鞲 圳 麓 1 O1 1 0 0 1 2 0 0i 3 1 4 1 5 0 01 6 0 0 温度 拦2 b 热娃壤溢蠹对辫蕊强麦爨辩藏 F i g 2 bC m d B 地嘻s t r o n g t I l 坩h e a tt r e a n r I e n tt e l n p 承0 B 量 墨3 农琵麓A 羹辩撬渣蛙鞠线銮纯鑫懿彩璃 F 垃 3h l m l e n eo fc 如他n tc o n t e H to s l a gr 商埘a n c ea n d p e 丌 a e n t e a r 曲锄g e 晌 求泥懿在2 e 豫一4 c 话内抗渗透建较好 线膨 胀变化平缓 3 6 刚玉骨料对抗渣性和热震稳定性的影响 3 5 1 撬渣桎 基质组成相同 不同副玉骨料对抗渣性的影 响如表3 赝示 A s c 为现用的颤注沟辩 由表可 觅 该体系对转炉终渣均有良好的抵抗能力 经蚀 詹渗透层薄 骨料与基质结合紧密 但侵蚀和渗 遴鐾有差雾 P l 彝瓣疆链摇对较小蔫渗透硝犬 P 3 与P l 和P 2 相反 P 4 居中 2 5 4 薹囊纛羹羹纛羹纛薹 不同剐玉骨科缀成的试样对脱硅荆的抵抗能 力存在很大差异 抗侵蚀性P 1 较差 熊他骨料相 熬不走 毽渗透程麓蠢鼹大惹萎4 P l 稳P 2 的蚤糕 与基质分离严重 P 3 和P 4 的骨料与麓质结合紧 密 A s c 料基质被严重氧化经蚀 骨髓裸露 综合 挠渣箍力最差 可见不同剐玉骨辩对不丽碱栏潞 渣的抵抗能力各不相同 应根据不同的使用条件 秘要求合理选择剃玉雷辩 扶娃毙臻绉毙考虑 可在钢包料中采用电熔矾土刚玉骨料 对于脱硅 倾注沟 采用烧结剐玉更适合实炉使用 抗渣性远 优予 s C 辩 寝3 刚孤骨料对抗激性的影响 T a 醚e3I I f l H e n c e fc o 雠n d 眦蜷g r e g a t e sm I 醴8 9 鼬幽扭粼e 脱 P 2 诎 P 3 P 4 裁 s c 辩 5 惦l l6 渗透瑶不敢寮 有督辩 4 2 61 07 与鏊穗势离理象 48 6 62 渗透层魏密 骨料 46 I7 6 与基质站台紧密 空气接越藉纂鹱薮严重 氧化侵蚀 骨辩谍露 3 6 2 热震稳定性 蚕4 黎出了基瑷缱臻糕霹对 苓丽剐玉曹辩 甜热震稳窳性的影响 表明P 3 浇注料比P 2 及P l 浇注料的热震稳定性好 这楚因为不同的刚玉农 络晶形态上存在差髯 辙最结构的烧臻援拔翻玉 比太结晶结构的电熔刚玉热震稳定性要好 P 4 懿热震稳定性最好 萁愿墨霹艇是浇臻与电熔测 歪骨科的热黪胀特性不同 爱合加 时高温下产 生的微裂纹改善了热震稳定能 刚玉骨料种类 萋4 不蘑型重骨辩黠热瓣稳定性的彩端 F 塘 4I 蜩H e n c e 盯v a 嘞爆c o n l 工I d H ma g g r e g a t e s0 n 出e r m 嘲 翻1 0 c kr 骷缸t a n c e 毒草制舞 蘩 鞲蜊壤鞘蚪 万方数据万方数据 两彝霈霪 4 应用及分析 4 1 连铸钢包壁 采用P 1 为主要骨料 优化后的浇注料试用于 日本某钢厂2 5 0 t 连铸钢包壁 现用高纯烧结刚玉作 骨料的铝镁浇注料 钢水经R H 和I R u T 精炼处 理 中修补了两个钢包 寿命分别为1 2 3 炉和1 3 1 炉 日本产品中修补平均寿命为1 4 0 炉 熔损晟大 处在渣线下部一圈 包壁损坏均匀 渗透变质层仅8 1 2r m 无过烧结造成的太裂纹 表面有不规则的 龟裂发生 从裂纹处逐渐形成较大的熔损 龟裂明 显是由较大的膨胀引起 主要损坏方式是表层龟 裂 与日本产品一致 由于抗渣性稍差于日本高纯 产品 寿命低约9 但材料成本降低约3 0 4 2 脱硅倾注淘内衬 宝钢采用顶吹投射法在倾注沟中脱硅 高速 气流通过喷枪将脱硅剂吹 铁水中 铁水强烈冲 刷沟衬 强氧化气氛使A s c 料中的s i c c 被F e O 严重氧化侵蚀 当脱硅增加时 一次性通铁量由 1 0 万t 降为6 万t 左右 采用P 4 为主要骨料 并 加入耐热钢纤维 试验了二个倾注沟 通铁量比原 A s c 料明显提高 观察残衬 沟壁变质层仅3 5 n m 对熔渣抵抗性优良 无裂纹 损坏最大处在 沟底中心部位 主要原因不是侵蚀 而是表层的热 脱落 困材料中 高温膨胀差别较大 表层材料产 生较大的永久性膨胀 易产生过大的热应力 由 于沟底形状的约束 热应力得不到有效释放 导致 表层材料起拱开裂而脱落 冲刷作用加剧了这种 表层脱落 脱硅量大时更为显著 加入钢纤维起 到一定的增强效果 延缓了表层脱落现象的发生 5结论 1 M 鲫的细度对可施工时间 烘烤抗爆裂能 力和热处理后的线变化率及强度产生不同的影 响 M 如小颗粒与细粉复合加人可抑制膨胀 避 免高温过烧结 不同的刚玉骨料对抗渣性和热震 稳定性有较大影响 应根据不同的使用要求合理 选用 2 研制品具有良好的抗渣性 抗热震性和抗 冲刷能力 以电熔矾土刚玉作骨料的浇注料用于 大型钢包壁是可行的 可降低成本 烧结板状剐 玉为主要骨料的铝镁浇注料用于大型高炉脱硅倾 注淘 效果优于A s c 料 3 研制品的主要损坏方式是过大的铝镁膨 胀反应引起的表层龟裂 这种龟裂在热应力得不 到有效释放的部位更明显 要获得更高的耐用 性 需进一步研究铝镁的黪胀反应行为 参考文献 l 崔学正译 铝镁质浇注料在钢包侧壁上的应用国外耐火材料 l 7 2 2 1 0 2 l 2 4 2 吴社琦译日本钢包用优质浇注料内衬囤外耐火材料 1 9 9 8 2 3 6 3 8 叶叔方 男 1 9 6 7 年生 工程师 主要从事不定形耐 火材料的研究 生产厦质量管理I 作 D e V e l o p m e n la n dap p i c a l j o no fJ o wc e m e n lA b 0 3 一M g oc a s t a b l e Y eS h u f a n g T a n gL o n g y a n H u a n g x j a n d e N a i h u oC 酬i a o 一2 0 0 0 3 4 5 2 5 2 Us n gc o r u n d u m 廿A 1 2 0 3m i cr o p o w d e ra n dm a g n e s i aa sm a mr a wm a l e r i a I s A 1 2 0 3 一M 9 0c a s l a b l e sw i t hd n f e r e n lc o u n d u ma g g r e g a f e sw e r ed e v e l o p e dT h ei n f I u e n c e f r e l a t e de e m e n l so nf l o w a b t y p o t 肝e e x 一 叫o s i o nr e s l s t a n c e n e a rc h a n g ea n dc r u s h i n gs I r e n g t ha n e rh e a tl r e a l m e n c s a gr e s i s l a n c ea n dl h e r m a l s h O c kr e s i s C a n c eo fl o wc e m e n tA 2 0 3 一M g Oc a s l a b I ew a si n v e s 亡i g a l e dT h ec a s t a b ew a sa p p j i e df o r a r g e c o n c a s t l n gl a d I ea n dD e S it i t i n gr u n n e rf o rl a r g eb l a s tf u m a c e g o o da p 叫i c a l i o nr e s u l l sw e r eo b l a i n e d W e a rf e a t u r e s0 ft h e n gw e r ea I s Oa n a l y z e d K e yw o r d s A k 3 一M g Oc a s t a b 旭 C o n c a s t i n gl a d l e D e S it i t i n gr u n n e r W e a rf e a f u r e s A u t h o r sa d d r e s s S h a n g h a jB a i a n gR e f r a c t o r l e sC 0 U d S h a n g h a j2 0 1 9 0 1 万方数据万方数据 低水泥铝镁质浇注料的研制与应用低水泥铝镁质浇注料的研制与应用 作者 叶叔方 唐龙燕 黄先德 Ye Shufang Tang Longyan Huang Xiande 作者单位 上海宝湘耐火材料有限公司 上海 201901 刊名 耐火材料 英文刊名 REFRACTORIES 年 卷 期 2000 34 5 被引用次数 4次 参考文献 2条 参考文献 2条 1 崔学正 铝镁质浇注料在钢包侧壁上的应用 1997 10 2 吴秋琦 日本钢包用优质浇注料内衬 1998 06 本文读者也读过 10条 本文读者也读过 10条 1 刘卫新 LIU Wei xin 新型铝镁浇注料的开发与应用 期刊论文 山东冶金2005 27 3 2 顾华志 马金