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          鋁鎂澆注料結(jié)合方式及開裂因素及解決

          2020-07-03 16:03:01 點(diǎn)擊:
          鋁鎂澆注料以氧化鋁與氧化鎂為主要成分的澆注料,也可以鋁鎂尖晶石的形式加入,也可以以鎂砂的形式加入是使

          用量很大的澆注料,它主要用于鋼包以及RH精煉爐中,也是研究得廣泛深入的澆注料之一。鋁鎂質(zhì)澆注料可分為普通鋁一鎂質(zhì)澆注料與純鋁一鎂質(zhì)澆注料兩類。前者以礬土熟料為主要原料,也稱為礬土基鋁一鎂質(zhì)澆注料;后者以電熔剛玉或燒結(jié)剛玉為主要原料,雜質(zhì)成分較少,稱為純鋁一鎂質(zhì)澆注料或剛玉一鎂質(zhì)澆注料等。
          鋁鎂澆注料的結(jié)合方式
          結(jié)合劑是鋁鎂澆注料的重要組成部分,鋁鎂澆注料所采用的結(jié)合方式一般是鋁酸鈣水泥結(jié)合、硅微粉結(jié)合、水合氧化鋁結(jié)合、溶膠結(jié)合、鎂硅水結(jié)合等。
          (a) 水泥結(jié)合
          鋁鎂澆注料發(fā)展初期選用純鋁酸鈣水泥結(jié)合,這是由于水泥一鋁酸鈣會和基質(zhì)中的Al2O3反應(yīng)生成CA6,CA6是高耐火相。但隨著水泥加入量增大,澆注料流動性降低,同時高溫下由于CaO含量過多,會與基質(zhì)中SiO2、Al2O3、MgO反應(yīng)生成的低熔相從而使?jié)沧⒘细邷匦阅芙档?。張文杰等研究了水泥加水量對鋁鎂澆注料高溫?zé)鬅崤蛎浶袨榈挠绊憽=Y(jié)果表明隨著水泥加入量的增多,試樣中CA2、CA6物相增加,高溫?zé)崽幚砗笤嚇拥木€變化率增大。顧華志等研究了硅微粉、鎂砂、水泥對高純鋁鎂澆注料性能的影響。研究指出,純鋁酸鈣水泥與基質(zhì)中的Al2O3細(xì)粉在1000℃左右開始反應(yīng),反應(yīng)生成CA2和CA6,反應(yīng)伴隨著體積膨脹,可以降低高中溫?zé)髲?qiáng)度比,也有助于試樣的高溫性能的提高2)。
          (b) MgO-SiO2-H2O結(jié)合
          MgO-SiO2-H2O結(jié)合凝聚結(jié)合的研究有很多。在鋁鎂澆注料中采用MgO-SiO2-H2O結(jié)合一方面由于SiO2微粉與水作用形成的SiO2凝膠的聚合作用,降低加水量,大幅度改善澆注料的流動性;另一方面采用MgO-SiO2-H2O結(jié)合的方式可以抑制鎂砂水化,但是二氧化硅微粉加入量過多,會和基質(zhì)中雜質(zhì)形成低熔點(diǎn)相,同時基質(zhì)中鎂砂和二氧化硅微粉反應(yīng)生成的鎂橄欖石相高溫下熱震穩(wěn)定性較差。
          鋁鎂澆注料開裂的原因及解決方法
          一、鋁鎂澆注料開裂的原因
          使用鋁鎂澆注料時,溫度是重要的,在夏季,溫度高于35攝氏度時,澆注料凝固時間縮短時,澆注料自身流變性變差,特別是當(dāng)澆注料速凝時,從攪拌機(jī)放出的澆注料來不及進(jìn)入包內(nèi),在包胎上平面和流槽內(nèi)已凝固,將澆注料送入包壁內(nèi)的勞動強(qiáng)度增大。
          在環(huán)境溫度超過40℃時,即使多加水,澆注料仍有速凝趨勢,從而使強(qiáng)度降低,影響使用壽命;鋁鎂澆注料出現(xiàn)裂紋時,會影響使用壽命。裂紋現(xiàn)象為:當(dāng)鋼包用到5爐次時,包內(nèi)壁開始出現(xiàn)裂紋,布滿整個包壁,隨著使用次數(shù)的增加,裂紋變深變寬,當(dāng)用到20多爐時,只好被迫停用。
          二、解決方法
          (1)將骨料粒度上限由原來的15mm上調(diào)到25mm,其中20~25mm部分占總量的7.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。這是由于超大顆粒的存在,不僅起到骨架作用,而且可以改變長裂紋方向,有助于阻止內(nèi)裂紋的擴(kuò)展;
          (2)在基質(zhì)中加入鋯英石粉。這種鋯英石粉產(chǎn)地為澳大利亞,其中ZrO2含量在66%左右。由于ZrO2本身熔點(diǎn)很高,在使用中它可以吸收渣中CaO,生成高熔點(diǎn)、高抗侵蝕性的CaZrO3,封閉氣孔和裂紋,強(qiáng)化了基質(zhì)。同時由于鋯英石的存在,還可以使?jié)沧⒘蟽?nèi)形成微裂紋結(jié)構(gòu),改善澆注料的高溫使用性能;
          (3)盡可能降低活性硅灰粉的用量。由于硅灰粉質(zhì)量不穩(wěn)定,加入量大,則帶入的雜質(zhì)成分多,對使用不利。將澆注料內(nèi)硅灰的用量控制在1.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下,效果較好;
          (4)澆注時,嚴(yán)格控制加水量并保證均勻振動也很關(guān)鍵。
          耐火材料出現(xiàn)開裂、脫落、易磨損怎么辦?想要解決問題,需要從根源挖掘,分析出真正的原因,榮盛耐材從事耐材生產(chǎn)、研發(fā)服務(wù)多年,能解決高溫窯爐內(nèi)襯的各種疑難問題,歡迎廣大新老朋友咨詢及技術(shù)交流。
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